题目内容

【题目】(本小题满分14分)一种画椭圆的工具如图1所示.是滑槽的中点,短杆ON可绕O转动,长杆MN通过N处铰链与ON连接,MN上的栓子D可沿滑槽AB滑动,且,.当栓子D在滑槽AB内作往复运动时,带动N绕转动,M处的笔尖画出的椭圆记为C.以为原点,所在的直线为轴建立如图2所示的平面直角坐标系.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设动直线与两定直线和分别交于两点.若直线总与椭圆有且只有一个公共点,试探究:的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.

【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)当直线与椭圆在四个顶点处相切时,的面积取得最小值8.

【解析】

(Ⅰ)因为,当在x轴上时,等号成立;同理,当重合,即轴时,等号成立. 所以椭圆C的中心为原点,长半轴长为,短半轴长为,其方程为

(Ⅱ)(1)当直线的斜率不存在时,直线为或,都有.

(2)当直线的斜率存在时,设直线, 由消去,可得.因为直线总与椭圆有且只有一个公共点,所以,即. ①

又由可得;同理可得.由原点到直线的距离为和,可得

. ②

将①代入②得,. 当时,;当时,.因,则,,所以,当且仅当时取等号.所以当时,的最小值为8.

综合(1)(2)可知,当直线与椭圆在四个顶点处相切时,的面积取得最小值8.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网