题目内容
已知圆
直线
与圆
相切,且交椭圆
于
两点,
是椭圆的半焦距,
,
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)O为坐标原点,若
求椭圆
的方程;
(Ⅲ) 在(Ⅱ)的条件下,设椭圆
的左右顶点分别为A,B,动点
,直线AS,BS与直线
分别交于M,N两点,求线段MN的长度的最小值.
(Ⅰ)
;(Ⅱ)椭圆
的方程为
;(Ⅲ)
.
解析试题分析:(Ⅰ)直线与圆相切,则圆心到直线的距离等于半径.设圆的圆心为
半径分别为
,直线的方程为
.若直线与圆相切,则圆心到直线的距离
,将已知条件代入这个公式,即可得
的值.
(Ⅱ)将
代入得:
得关于
的二次方程.设
则
是这个方程的两个根.因为,所以
,再结合韦达定理,可得一个含
的等式,与
联立解方程组即可求得
的值.
(Ⅲ)思路一、在(Ⅱ)的条件下,椭圆的方程为:
,动点
,则将其代入椭圆方程,便得:
①.设
,
,则
.两式相乘再利用①式可消去
得
,再用重要不等式便可得线段MN的长度的最小值.
思路二、选定一个量作为变量,其余的量都用这个量来表示,最终用这个量表示出线段MN的长度.
那么选哪 一个量作为变量呢?显然直线AS的斜率存在,设为
且
,然后用
表示出点
的坐标,从而表示出线段MN的长度.再用重要不等式便可得线段MN的长度的最小值.
试题解析:(Ⅰ)直线
与圆
相切,所以
4分
(Ⅱ) 将
代入得:
得:
①
设
则
②
因为![]()
由已知
代人②![]()
所以椭圆
的方程为
8分
(Ⅲ)法一、在(Ⅱ)的条件下,椭圆的方程为:
,将动点
的坐标代入椭圆方程,便得:
①
设
,
,则
.两式相乘得
②
由①得:
,代入②得:
,显然
异号.
所以线段MN的长度
,当
时取等号.
法二、显然直线AS的斜率存在,设为
且
则![]()
依题意
,由
得:![]()
设
则
即
,又B(2,0)所以
BS:![]()
由
所以
时:
&n