在周长为定值的△ABC中,已知|AB|=6,且当顶点C位于定点P时,cosC有最小值为.
(Ⅰ)建立适当的坐标系,求顶点C的轨迹方程.
(Ⅱ)过点A作直线与(Ⅰ)中的曲线交于M、N两点,求的最小值的集合.
网友回答
解:(Ⅰ)?以AB所在直线为x轴,线段AB的中垂线为y轴建立直角坐标系,
设|CA|+|CB|=2a(a>3)为定值,所以C点的轨迹是以A、B为焦点的椭圆,
所以焦距?2c=|AB|=6
因为
又?,
所以,
由题意得?,∴a2=25
此时,|PA|=|PB|,P点坐标为?P(0,±4).
所以C点的轨迹方程为??
(Ⅱ)不妨设A点坐标为A(-3,0),M(x1,y1),N(x2,y2)
(1)当直线MN的倾斜角不为900时,设其方程为?y=k(x+3)代入椭圆方程化简,得?
显然有△≥0,所以?,
而由椭圆第二定义可得=(5-)(5-)=25-3(x1+x2)
==
只要考虑?的最小值,即考虑取最小值,
∴当k=0时,取最小值16;
(2)当直线MN的倾斜角为90°时,x1=x2=-3,得?
但,故k≠0,这样的M、N不存在,即的最小值的集合为空集
解析分析:(Ⅰ)P点的轨迹是以A、B为焦点的椭圆,2c=|AB|,由余弦定理可得及基本不等式,可得,从而可求a,及C点的轨迹方程(Ⅱ)不妨设A点坐标为A(-3,0),M(x1,y1),N(x2,y2).(1)当直线MN的倾斜角不为900时,设其方程为?y=k(x+3)代入椭圆方程化简,显然有△≥0,由椭圆第二定义可得=(5-)(5-)=25-3(x1+x2) 及方程的根与系数的关系可求|BM|?|BN|取最小值,(2)当直线MN的倾斜角为90°时,x1=x2=-3,得?,结合椭圆,故k≠0,这样的M、N不存在.
点评:本题主要考查了利用椭圆的性质及余弦定理求解椭圆的方程,利用函数的性质求解函数的最值问题,综合性强.