题目内容
(本题满分12分)已知椭圆
的离心率为
,
直线
与以原点为圆心、以椭圆
的短半轴长为半径的圆相切。
(Ⅰ)求椭圆
的方程;
(Ⅱ)设椭圆
的左焦点为F1,右焦点为F2,直线
过点F1,且垂直于椭圆的长轴,动直
线
垂直
于点P,线段PF2的垂直平分线交
于点M,求点M的轨迹C2的方程;
(Ⅲ)若AC、BD为椭圆C1的两条相互垂直的弦,垂足为右焦点F2,求四边形ABCD的面积
的最小值.
【答案】
(1)
(2)
(3)![]()
【解析】(1)![]()
相切
![]()
∴椭圆C1的方程是
…………3分
(2)∵MP=MF2,∴动点M到定直线
的距离等于它到定点F2(2,0)的距离,
∴动点M的轨迹C是以
为准线,F2为焦点的抛物线
∴点M的轨迹C2的方程为
…………3分
(3)当直线AC的斜率存在且不为零时,设直线AC的斜率为k,
,则直线AC的方程为![]()
联立![]()
所以![]()
….8分
由于直线BD的斜率为
代换上式中的k可得![]()
因为
,所以四边形ABCD的面积为
……..10分
由![]()
所以
时取等号. …………11分
易知,当直线AC的斜率不存在或斜率为零时,四边形ABCD的面积![]()
综上可得,四边形ABCD面积的最小值为
…………12分
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