题目内容
已知平面直角坐标系中
=(2
,0),满足
+
=
,平面内有一动点E使得|
-
|+|
-
|=6.
(1)求动点E的轨迹方程C;
(2)过曲线C上的动点P向圆x2+y2=1引切线PA,PB,其中A,B为切点且直线AB交x轴,y轴于M,N,求△MON面积的最小值.
| OA |
| 2 |
| OB |
| OA |
| 0 |
| BE |
| BA |
| AE |
| AB |
(1)求动点E的轨迹方程C;
(2)过曲线C上的动点P向圆x2+y2=1引切线PA,PB,其中A,B为切点且直线AB交x轴,y轴于M,N,求△MON面积的最小值.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:向量与圆锥曲线
分析:(1)由已知向量的坐标和向量等式求出
的坐标,再由|
-
|+|
-
|=6得到|
|+|
|=6.由此可知动点E的轨迹为椭圆,结合椭圆定义求得椭圆方程;
(2)设出P点坐标,得到以|OP|为直径的圆的方程,与已知圆的方程联立得到过切点A,B的直线方程,求得直线与坐标轴的交点,由两点间的距离公式求得MN的距离,再由点到直线的距离公式求得O到MN的距离,代入三角形的面积公式,然后把P点的坐标代入椭圆方程利用基本不等式求面积的最小值.
| OB |
| BE |
| BA |
| AE |
| AB |
| AE |
| BE |
(2)设出P点坐标,得到以|OP|为直径的圆的方程,与已知圆的方程联立得到过切点A,B的直线方程,求得直线与坐标轴的交点,由两点间的距离公式求得MN的距离,再由点到直线的距离公式求得O到MN的距离,代入三角形的面积公式,然后把P点的坐标代入椭圆方程利用基本不等式求面积的最小值.
解答:
解:(1)∵
=(2
,0),且
+
=
,
∴
=-
=(-2
,0),
又|
-
|+|
-
|=6,即|
|+|
|=6.
∴动点E的轨迹为以B,A为焦点,6为长轴的椭圆,
由2a=6,a=3,c=2
,
∴b2=a2-c2=9-8=1.
∴动点E的轨迹方程C:
+y2=1;
(2)设点P(x0,y0),则以|OP|为直径的圆的方程为x2-x0x+y2-y0y=0.
与圆的方程x2+y2=1相减得:x0x+y0y=1,此方程即是过切点A,B的直线方程(x0y0≠0).
令x=0,得y=
,∴N(0,
);
令y=0,得x=
,∴M(
,0).
∴|MN|=
=
,
点O到直线MN的距离d=
,
∴S△OMN=
d|MN|=
•
,
∵点P在椭圆C:
+y2=1上,
∴1=
+y02≥2
=
,
当|x0|=|3y0|时取等号.
∴2|x0y0|≤3,
∴S△OMN≥
×
=
.
故△MON面积的最小值是
.
| OA |
| 2 |
| OB |
| OA |
| 0 |
∴
| OB |
| OA |
| 2 |
又|
| BE |
| BA |
| AE |
| AB |
| AE |
| BE |
∴动点E的轨迹为以B,A为焦点,6为长轴的椭圆,
由2a=6,a=3,c=2
| 2 |
∴b2=a2-c2=9-8=1.
∴动点E的轨迹方程C:
| x2 |
| 9 |
(2)设点P(x0,y0),则以|OP|为直径的圆的方程为x2-x0x+y2-y0y=0.
与圆的方程x2+y2=1相减得:x0x+y0y=1,此方程即是过切点A,B的直线方程(x0y0≠0).
令x=0,得y=
| 1 |
| y0 |
| 1 |
| y0 |
令y=0,得x=
| 1 |
| x0 |
| 1 |
| x0 |
∴|MN|=
(
|
| ||
| |x0y0| |
点O到直线MN的距离d=
| 1 | ||
|
∴S△OMN=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| |x0y0| |
∵点P在椭圆C:
| x2 |
| 9 |
∴1=
| x02 |
| 9 |
|
| 2|x0y0| |
| 3 |
当|x0|=|3y0|时取等号.
∴2|x0y0|≤3,
∴S△OMN≥
| 1 |
| 2 |
| 2 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
故△MON面积的最小值是
| 1 |
| 3 |
点评:本题是直线与圆锥曲线的综合题,考查了椭圆方程的求法,训练了由圆系方程求过圆的两切点的直线方程的方法,考查了利用基本不等式求函数最值,属难题.
练习册系列答案
相关题目
| 17 |
A、
| ||||
B、
| ||||
C、
| ||||
D、
|