解答题已知椭圆,离心率为,F1,F2分别为其左右焦点,椭圆上点P到F1与F2距离之和为

发布时间:2020-07-09 07:15:17

解答题已知椭圆,离心率为,F1,F2分别为其左右焦点,椭圆上点P到F1与F2距离之和为4,
(1)求椭圆C1方程.
(2)若一动圆过F2且与直线x=-1相切,求动圆圆心轨迹C方程.
(3)在(2)轨迹C上有两点M,N,椭圆C1上有两点P,Q,满足与共线,与共线,且=0,求四边形PMQN面积最小值.

网友回答

解:(1)∵椭圆,离心率为,
F1,F2分别为其左右焦点,椭圆上点P到F1与F2距离之和为4,
∴,解得a=2,c=1,b2=a2-c2=3,
∴椭圆C1方程为.
(2)设动圆圆心C(x,y),
∵动圆过的右焦点F2(1,0),且与直线x=-1相切,
∴,
整理,得动圆圆心轨迹C方程为y2=4x.
(3)当直线斜率不存在时,|MN|=4,
此时PQ的长即为椭圆长轴长,|PQ|=4,
从而SPMQN=|MN|?|PQ|=×4×4=8,
设直线MN的斜率为k,直线MN的方程为:y=k(x-1),
直线PQ的方程为y=(x-1),
设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4),
由,消去y可得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
由抛物线定义可知:
|MN|=|MF2|+|NF2|=x1+1+x2+1
=+2=4+,
由,消去y得(3k2+4)x2-8x+4-12k2=0,
从而|PQ|=|x3-x4|=,
∴SPMQN=|MN|?|PQ|=|MN|?|PQ|
=(4+)?
=24?,
令1+k2=t,∵k>0,则t>1,
则SPMQN=
=
=.
因为3--=4-(1+)2∈(0,3),
所以SPMQN=>8,
所以四边形PMQN面积的最小值为8.解析分析:(1)由题设知,由此能求出椭圆C1方程.(2)设动圆圆心C(x,y),由动圆过的右焦点F2(1,0),且与直线x=-1相切,知,由此能求出动圆圆心轨迹C方程.(3)当直线斜率不存在时,|MN|=4,SPMQN=8;当直线斜率不存在时,设直线MN的方程为:y=k(x-1),直线PQ的方程为y=(x-1),设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4),由,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,由抛物线定义可知:|MN|=|MF2|+|NF2|=4+,由此能求出四边形PMQN面积的最小值.点评:本题考查椭圆方程和轨迹方程的求法,考查四边形面积的最小值的求法.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.
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