题目内容

已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长为8,离心率为
1
2

(1)求椭圆的标准方程;
(2)在椭圆上任取一点P,求P到直线l:x-2y-12=0的距离的最小值.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(1)由题意知2a=8,
c
a
=
1
2
,由此能求出椭圆的方程.
(2)法一:设与l平行且与椭圆相切的直线方程为x-2y+m=0,联立
x-2y+m=0
x2
16
+
y2
12
=1
,得:4x2+2mx+m2-48=0,当P为l1与椭圆的切点时距离最小,由此能求出P到直线l:x-2y-12=0的距离的最小值.
(2)法二:设椭圆上任一点P坐标为(4cosθ,2
3
sinθ)
,由此利用两点间距离公式能求出P到直线l:x-2y-12=0的距离的最小值.
解答: (本小题共14分)
(1)解:由题意知2a=8,
c
a
=
1
2

∴a=4,c=2,b2=16-4=12,
∴椭圆的方程为
x2
16
+
y2
12
=1
.…(5分)
(2)解法一:设与l平行且与椭圆相切的直线方程为x-2y+m=0,
联立
x-2y+m=0
x2
16
+
y2
12
=1

消去y得:4x2+2mx+m2-48=0,…(8分)
令△=4m2-16(m2-48)=0,得m=±8,…(10分)
当m=-8时,所得直线l1:x-2y-8=0,…(11分)
当P为l1与椭圆的切点时距离最小,
此时距离等于直线l1与直线l的距离.
直线l1与直线l距离d=
|-12-(-8)|
12+(-2)2
=
4
5
5

∴P到直线l:x-2y-12=0的距离的最小值为
4
5
5
.…(14分)
(2)解法二:∵椭圆的方程为
x2
16
+
y2
12
=1

∴设椭圆上任一点P坐标为(4cosθ,2
3
sinθ)
,…(8分)
点P到直线l的距离:
d=
|4cosθ-2×2
3
sinθ-12|
12+(-2)2
=
|8cos(
π
3
+θ)-12|
5
,…(12分)
cos(
π
3
+θ)=1
时,
dmin=
4
5
5

∴P到直线l:x-2y-12=0的距离的最小值为
4
5
5
.…(14分)
点评:本题考查椭圆的标准方程的求法,考查点到直线的距离的最小值的求法,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.
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