题目内容
8.(1)当点P的坐标为(-2,2)时,求直线AB的方程;
(2)当点P(x0,y0)在椭圆上运动但不与椭圆的顶点重合时,设直线AB与坐标轴围成的三角形面积为S,问S是否存在最小值?如果存在,请求出这个最小值.并求出此时点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
分析 (1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则PA、PB的方程分别为x1x+y1y=4,x2x+y2y=4,而PA、PB交于P(-2,2),由此能求出AB的直线方程;
(2)求得直线AB的方程x0x+y0y=4,求得与x,y轴的交点,从而可得三角形的面积,利用基本不等式可求最值及P的坐标.
解答 解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由OA⊥PA,可得切线PA:y-y1=-$\frac{{x}_{1}}{{y}_{1}}$(x-x1),
x12+y12=4,
化简可得x1x+y1y=4,
同理PB的方程x2x+y2y=4,
而PA、PB交于P(-2,2),
即-2x1+2y1=4,-2x2+2y2=4,
由两点确定一条直线,可得AB的直线方程为:-2x+2y=4,
即为x-y+4=0;
(2)由(1)可得直线AB的方程为x0x+y0y=4,
令x=0,可得y=$\frac{4}{{y}_{0}}$;令y=0,可得x=$\frac{4}{{x}_{0}}$,
则三角形面积S=$\frac{1}{2}$|$\frac{4}{{y}_{0}}$|•|$\frac{4}{{x}_{0}}$|=|$\frac{8}{{x}_{0}{y}_{0}}$|,
又$\frac{1}{3\sqrt{2}}$|x0y0|=2|$\frac{{x}_{0}}{2\sqrt{3}}$•$\frac{{y}_{0}}{\sqrt{6}}$|≤$\frac{{{x}_{0}}^{2}}{12}$+$\frac{{{y}_{0}}^{2}}{6}$=1,
即有|x0y0|≤3$\sqrt{2}$,
则S≥$\frac{4\sqrt{2}}{3}$,
当且仅当|y0|=$\frac{\sqrt{2}}{2}$|x0|时,又$\frac{{{x}_{0}}^{2}}{12}$+$\frac{{{y}_{0}}^{2}}{6}$=1,
即有P($\frac{\sqrt{2}}{2}$,$\frac{1}{2}$),或(-$\frac{\sqrt{2}}{2}$,$\frac{1}{2}$),或(-$\frac{\sqrt{2}}{2}$,-$\frac{1}{2}$),或($\frac{\sqrt{2}}{2}$,$\frac{1}{2}$),
三角形的面积S取得最小值为$\frac{4\sqrt{2}}{3}$.
点评 本题考查直线和圆的位置关系,主要是切线方程的求法,考查三角形的面积的最值,注意运用基本不等式,考查运算能力,属于中档题.
| A. | $\frac{{x}^{2}}{20}$+$\frac{{y}^{2}}{36}$=1(x≠0) | B. | $\frac{{x}^{2}}{36}$+$\frac{{y}^{2}}{20}$=1(x≠0) | ||
| C. | $\frac{{x}^{2}}{9}$+$\frac{{y}^{2}}{25}$=1(x≠0) | D. | $\frac{{x}^{2}}{25}$+$\frac{{y}^{2}}{9}$=1(x≠0) |
| A. | $\frac{1}{4}$ | B. | $\frac{π}{8}$ | C. | $\frac{π}{4}$ | D. | $\frac{π}{6}$ |