题目内容
设椭圆M:
+
=1(a>b>0)的离心率为
,长轴长为6
,设过右焦点F倾斜角为θ的直线交椭圆M于A,B两点.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)求证|AB|=
;
(Ⅲ)设过右焦点F且与直线AB垂直的直线交椭圆M于C,D,求|AB|+|CD|的最小值.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 2 |
| 2 |
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)求证|AB|=
6
| ||
| 1+sin2θ |
(Ⅲ)设过右焦点F且与直线AB垂直的直线交椭圆M于C,D,求|AB|+|CD|的最小值.
(Ⅰ)根据题意可得:
?
所求椭圆M的方程为
+
=1(4分)
(Ⅱ)当θ≠
,设直线AB的斜率为k=tanθ,焦点F(3,0),
则直线AB的方程为y=k(x-3)
有
?(1+2k2)x2-12k2x+18(k2-1)=0
设点A(x1,y1),B(x2,y2)
有x1+x2=
,x1x2=
|AB|=
=
**(6分)
又因为k=tanθ=
代入**式得
|AB|=
=
=
(8分)
当θ=
时,直线AB的方程为x=3,
此时|AB|=3
(10分)
而当θ=
时,|AB|=
=3
综上所述所以|AB|=
(11分)
(Ⅲ)过右焦点F且与直线AB垂直的直线交椭圆M于C,D,
同理可得|CD|=
=
(12分)
有|AB|+|CD|=
+
=
因为sin2θ∈[0,1],
所以当且仅当sin2θ=1时,
|AB|+|CD|有最小值是8
(16分)
|
|
所求椭圆M的方程为
| x2 |
| 18 |
| y2 |
| 9 |
(Ⅱ)当θ≠
| π |
| 2 |
则直线AB的方程为y=k(x-3)
有
|
设点A(x1,y1),B(x2,y2)
有x1+x2=
| 12k2 |
| 1+2k2 |
| 18(k2-1) |
| 1+2k2 |
|AB|=
(1+k2)[(
|
6
| ||
| 1+2k2 |
又因为k=tanθ=
| sinθ |
| cosθ |
|AB|=
6
| ||
| cos2θ+sin2θ |
6
| ||
| 1-sin2θ+2sin2θ |
6
| ||
| 1+sin2θ |
当θ=
| π |
| 2 |
此时|AB|=3
| 2 |
而当θ=
| π |
| 2 |
6
| ||
| 1+sin2θ |
| 2 |
综上所述所以|AB|=
6
| ||
| 1+sin2θ |
(Ⅲ)过右焦点F且与直线AB垂直的直线交椭圆M于C,D,
同理可得|CD|=
6
| ||
| 2+k2 |
6
| ||
| 1+cos2θ |
有|AB|+|CD|=
6
| ||
| 1+sin2θ |
6
| ||
| 1+cos2θ |
18
| ||
2+
|
因为sin2θ∈[0,1],
所以当且仅当sin2θ=1时,
|AB|+|CD|有最小值是8
| 2 |
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