题目内容
8.已知点P为椭圆$\frac{{x}^{2}}{16}$+$\frac{{y}^{2}}{12}$=1上的动点,EF为圆N:x2+(y-1)2=1的任一直径,求$\overrightarrow{PE}•\overrightarrow{PF}$最大值和最小值是( )| A. | 16,12-4$\sqrt{3}$ | B. | 17,13-4$\sqrt{3}$ | C. | 19,12-4$\sqrt{3}$ | D. | 20,13-4$\sqrt{3}$ |
分析 根据题意,得|NE|=|NF|=1且$\overrightarrow{NF}=-\overrightarrow{NE}$,由此化简得$\overrightarrow{PE}•\overrightarrow{PF}$=$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$-1,根据椭圆方程与两点的距离公式,求出当P的纵坐标为-3时,$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$取得最大值20,由此即得$\overrightarrow{PE}•\overrightarrow{PF}$=$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$-1的最大值,当P的纵坐标为$2\sqrt{3}$时,$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$取得最小值$13-4\sqrt{3}$,由此即得$\overrightarrow{PE}•\overrightarrow{PF}$=$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$-1的最小值.
解答 解:∵EF为圆N的直径,∴|NE|=|NF|=1,且$\overrightarrow{NF}=-\overrightarrow{NE}$,
则$\overrightarrow{PE}•\overrightarrow{PF}$=($\overrightarrow{PN}$+$\overrightarrow{NE}$)•($\overrightarrow{PN}$+$\overrightarrow{NF}$)
=($\overrightarrow{PN}$+$\overrightarrow{NE}$)•($\overrightarrow{PN}$$-\overrightarrow{NE}$ )
=${\overrightarrow{PN}}^{2}-{\overrightarrow{NE}}^{2}$=$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$-1,
设P(x0,y0),则有$\frac{{{x}_{0}}^{2}}{16}+\frac{{{y}_{0}}^{2}}{12}=1$即x02=16-$\frac{4}{3}$y02
又N(0,1),∴$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$=${{x}_{0}}^{2}+({y}_{0}-1)^{2}=-\frac{1}{3}({y}_{0}+3)^{2}+20$,
而y0∈[-2$\sqrt{3}$,2$\sqrt{3}$],
∴当y0=-3时,$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$取得最大值20,则$\overrightarrow{PE}•\overrightarrow{PF}$=$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$-1=20-1=19,
当y0=$2\sqrt{3}$时,$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$取得最小值$13-4\sqrt{3}$,则$\overrightarrow{PE}•\overrightarrow{PF}$=$|\overrightarrow{PN}{|}^{2}$-1=$13-4\sqrt{3}$-1=$12-4\sqrt{3}$.
∴$\overrightarrow{PE}•\overrightarrow{PF}$最大值和最小值是:19,$12-4\sqrt{3}$.
故选:C.
点评 本题考查椭圆的简单性质,考查了向量知识以及配方法的运用,属于中档题.
| A. | -144 | B. | -136 | C. | -57 | D. | 34 |
| A. | 3-i | B. | 1+3i | C. | 3+i | D. | -1-3i |
| A. | $(0,\frac{1}{2})$ | B. | $(-∞,\frac{1}{2})$ | C. | $(\frac{1}{2},+∞)$ | D. | $(-∞,0)∪(\frac{1}{2},+∞)$ |
| A. | a<c<b | B. | b<a<c | C. | c<a<b | D. | a<b<c |
| 损坏餐椅数 | 未损坏餐椅数 | 总 计 | |
| 学习雷锋精神前 | 50 | 150 | 200 |
| 学习雷锋精神后 | 30 | 170 | 200 |
| 总 计 | 80 | 320 | 400 |
参考数据:
| P(K2≥k0) | 0.05 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 |
| k0 | 3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |