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已知椭圆E:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)过点P(3,1),其左、右焦点分别为F1,F2,且
F1P
F2P
=-6

(1)求椭圆E的方程;
(2)若M,N是直线x=5上的两个动点,且F1M⊥F2N,圆C是以MN为直径的圆,其面积为S,求S的最小值以及当S取最小值时圆C的方程.
分析:(1)设左、右焦点分别为F1,F2的坐标分别为(-c,0),(c,0),代入
F1P
F2P
=-6
求出c,再根据椭圆的定义求出2a,从而求得椭圆的方程;
(2)设出M,N的坐标分别为(5,m),(5,n),根据F1M⊥F2N,得到mn=-9,要求以MN为直径的圆的面积最小,即求MN最小,利用基本不等式即可求得线段MN的最小值,从而求得S的最小值以及当S取最小值时圆C的方程.
解答:解:(1)设点F1,F2的坐标分别为(-c,0),(c,0)(c>0),
F1P
=(3+c,1),
F2P
=(3-c,1)

F1P
F2P
=(3+c)(3-c)+1=10-c2=-6
,可得c=4,
所以2a=|PF1|+|PF2|=
(3+4)2+12
+
(3-4)2+12
=6
2

a=3
2
b2=a2-c2=18-16=2

所以椭圆E的方程为
x2
18
+
y2
2
=1
.      
(2)设M,N的坐标分别为(5,m),(5,n),
F1M
=(9,m),
F2N
=(1,n)
,又
F1M
F2N

可得
F1M
F2N
=9+mn=0
,即mn=-9,
|MN|=|m-n|=|m|+|n|≥2
|m|•|n|
=2
9
=6
,(当且仅当|m|=|n|时取等号)
Smin=π(
6
2
)2=9π
,且当S取最小值时,
有m=3,n=-3或m=-3,n=3,
此时圆C的方程为(x-5)2+y2=9.
点评:此题是个中档题.考查椭圆的定义和标准方程的求法,以及圆与椭圆的综合等知识,同时考查了学生创造性分析解决问题的能力.
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相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

如图,已知椭圆E:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0),焦点为F1、F2,双曲线G:x2-y2=m(m>0)的顶点是该椭圆的焦点,设P是双曲线G上异于顶点的任一点,直线PF1、PF2与椭圆的交点分别为A、B和C、D,已知三角形ABF2的周长等于8
2
,椭圆四个顶点组成的菱形的面积为8
2

(1)求椭圆E与双曲线G的方程;
(2)设直线PF1、PF2的斜率分别为k1和k2,探求k1和k2的关系;
(3)是否存在常数λ,使得|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|恒成立?若存在,试求出λ的值;若不存在,请说明理由.
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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆E:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0),以F1(-c,0)为圆心,以a-c为半径作圆F1,过点B2(0,b)作圆F1的两条切线,设切点为M、N.
(1)若过两个切点M、N的直线恰好经过点B1(0,-b)时,求此椭圆的离心率;
(2)若直线MN的斜率为-1,且原点到直线MN的距离为4(
2
-1),求此时的椭圆方程;
(3)是否存在椭圆E,使得直线MN的斜率k在区间(-
2
2
,-
3
3
)内取值?若存在,求出椭圆E的离心率e的取值范围;若不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆E:
x2
a2
+
y2
3
=1
(a
3
)的离心率e=
1
2
.直线x=t(t>0)与曲线 E交于不同的两点M,N,以线段MN 为直径作圆 C,圆心为 C.
 (1)求椭圆E的方程;
 (2)若圆C与y轴相交于不同的两点A,B,求△ABC的面积的最大值.

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(2012•佛山二模)已知椭圆E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的一个交点为F1(-
3
,0)
,而且过点H(
3
1
2
)

(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)设椭圆E的上下顶点分别为A1,A2,P是椭圆上异于A1,A2的任一点,直线PA1,PA2分别交x轴于点N,M,若直线OT与过点M,N的圆G相切,切点为T.证明:线段OT的长为定值,并求出该定值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆E:
x2
a2
+y2=1
(a>1)的离心率e=
3
2
,直线x=2t(t>0)与椭圆E交于不同的两点M、N,以线段MN为直径作圆C,圆心为C
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)当圆C与y轴相切的时候,求t的值;
(Ⅲ)若O为坐标原点,求△OMN面积的最大值.

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