题目内容

已知定点A(a,0)和椭圆x2+2y2=8上的动点P(x,y)
(1)a=2且|PA|=
3
2
2
,计算点P的坐标;
(2)若0<a<3且|PA|的最小值为1,求实数a的值.
分析:(1)根据a=2,得A点的坐标,从而得到|PA|=
(x-2)2+y2
=
3
2
2
,再结合椭圆的方程x2+2y2=8联解可得x=1或7(其中x=7>2
2
不合题意舍去),回代到方程组中可以求出y的值,从而得出点P的坐标;
(2)设P点坐标为(x,y),可得|PA|2=(x-a)2+y2,再根据椭圆方程得到y2=4-
x2
2
代入上式,得关于x的二次函数g(x)=
1
2
x2-2ax+a2+4
,再讨论它的对称轴x=2a与3的大小关系,得到g(x)在区间[- 2
2
2
2
]的最小值的两种不同情况,进行分类讨论,最后解关于a的方程,综合可得实数a的值.
解答:解:(1)若a=2,则A(2,0),设P点坐标为(x,y),
由|PA|=
3
2
2
,可得(x-2)2+y2=
9
2
…①…(3分)
2(x-2)2+2y2=9
 x2+2y2=8
,消去y得x2-8x+7=0,
解之得x=1或7,其中x=7>2
2
不合题意舍去.…(5分)
将x=1代入①,解得
x=1
y=±
14
2

所以点P的坐标为(1, ±
14
2
)
…(7分)
(2)设P点坐标为(x,y),可得|PA|2=(x-a)2+y2
y2=4-
x2
2
代入上式,
得|PA|2=
1
2
x2-2ax+a2+4
(其中- 2
2
≤x≤2
2
)…(9分)
令g(x)=
1
2
x2-2ax+a2+4

g(x)是一个二次函数,其对称轴方程为x=2a
①若0<2a<2
2
,即0<a<
2

则g(x)min=g(2a)=4-a2=1,
解得a=±
3
(舍去)…(11分)
②若2
2
≤2a<6
,即
2
≤a<3

g(x)min=g(2
2
)=8-4
2
a+a2=1

解得a=2
2
±1
,其中a=2
2
+1
不合题意,舍去.
所以a=2
2
-1
…(13分)
综上可知,a=2
2
-1
.…(14分)
点评:本题对圆锥曲线中的距离计算和距离的最小值的问题加以研究,着重考查了椭圆的标准方程和二次函数求闭区间上的最值等知识点,属于中档题.
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