题目内容
在平面直角坐标系xOy中,设曲线C1:
所围成的封闭图形的面积为
,曲线C1上的点到原点O的最短距离为
.以曲线C1与坐标轴的交点为顶点的椭圆记
为C2.
(1)求椭圆C2的标准方程;
(2)设AB是过椭圆C2中心O的任意弦,l是线段AB的垂直平分线.M是l上的点(与O不重合).
①若MO=2OA,当点A在椭圆C2上运动时,求点M的轨迹方程;
②若M是l与椭圆C2的交点,求△AMB的面积的最小值.
(1)
;(2)①
;②
.
【解析】
试题分析:(1)对于曲线C1:
的处理,关键问题是两个绝对值的处理,根据x,y的特点,不难发现与坐标系中的四个象限有关,进而即可得到
,即可得出椭圆方程; (2)①由l是线段AB的垂直平分线,可转化为:
,又由MO=2OA,可转化得到:
,这样的好处是两条件均转化为向量了,设出点M和点A的坐标即可得到关系:
解出
再利用点M在所求椭圆上即可求出:
;②中要求△AMB的面积的最小值,根据此地三角形的特点,不难想到直线AB的设出,根据斜率是否存在,可先考虑两种特殊情况:一种不存在;另一种为0,再考虑一般情形,运用方程组思想即可得:
和
,进而表示出面积:
,最后结合不等式知识即可求出最小值.
试题解析:(1)由题意得
又
,解得
,
.
因此所求椭圆的标准方程为
. 4分
(2)①设
,
,则由题设知:
,
.
即
解得
8分
因为点
在椭圆C2上,所以
,
即
,亦即
.
所以点M的轨迹方程为
. 10分
②假设AB所在的直线斜率存在且不为零,设AB所在直线方程为y=kx(k≠0).
解方程组
得
,
,
所以
,
.
又
解得
,
,所以
. 12分
由于![]()
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,
当且仅当
时等号成立,即k=±1时等号成立,
此时△AMB面积的最小值是S△AMB=
. 15分
当k=0,S△AMB
;
当k不存在时,S△AMB
.
综上所述,△AMB面积的最小值为
. 16分
考点:1.椭圆方程;2.直线与椭圆的位置关系;3.基本不等式