题目内容

(2012•保定一模)已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
2
2
,且过点Q(1,
2
2
).
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过点M(2,0)的直线与椭圆C相交于A,B两点,设P点在直线x+y-1=0上,且满足
OA
+
OB
=t
OP
 (O为坐标原点),求实数t的最小值.
分析:(1)设椭圆的焦距为2c,由e=
2
2
,设椭圆方程为
x2
2c2
+
y2
c2
=1
,由Q(1,
2
2
)
在椭圆
x2
2c2
+
y2
c2
=1
上,能求出椭圆方程.
(2)设AB:y=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y),由
y=k(x-2)
x2
2
+y2=1
,得(1+2k2)x2-8k2x+8k2-2=0,由△=64k4-4(2k2+1)(8k2-2)≥0,知k∈[-
2
2
2
2
]
,由此入手能够求出实数t的最小值.
解答:解:(1)设椭圆的焦距为2c,
∵e=
2
2
,∴a2=2c2,b2=c2
设椭圆方程为
x2
2c2
+
y2
c2
=1

Q(1,
2
2
)
在椭圆
x2
2c2
+
y2
c2
=1
上,
1
2c2
+
1
2
c2
=1
,解得c2=1,
∴椭圆方程为
x2
2
+y2=1

(2)由题意知直线AB的斜率存在,
设AB:y=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y),
y=k(x-2)
x2
2
+y2=1
,得(1+2k2)x2-8k2x+8k2-2=0,
△=64k4-4(2k2+1)(8k2-2)≥0,
k2
1
2

即k∈[-
2
2
2
2
]

x1+x2=
8k2
1+2k2
x1x2=
8k2-2
1+2k2

OA
+
OB
=t
OP
,∴(x1+x2,y1+y2)=t(x,y),
当k=0时,t=0;
当t≠0时,
x=
x1+x2
t
=
8k2
t(1+2k2)

y=
y1+y2 
t
=
1
t
[k(x1+x2)-4k]
=
-4k
t(1+2k2)

∵点P在直线x+y-1=0上,
8k2
t(1+2k2)
-
4k
t(1+2k2)
-1=0

∴t=
8k2-4k
1+2k2
=4-
4(k+1)
1+2k2

∵k∈[-
2
2
2
2
]

∴令h=
k+1
1+2k2
=
k+1
2(k+1)2-4(k+1)+3
=
1
2(k+1)+
3
k+1
-4
1
2
6
-4

当且仅当k=
6
2
-1
时取等号.
故实数t的最小值为4-4h=2-
6
点评:本题考查椭圆与直线的位置关系的综合应用,考查化归与转化、分类与整合的数学思想,培养学生的抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和创新意识.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维能力要求较高,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
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