第1个回答 2013-06-05
椭圆C:x²/a²+y²/b²=1(a>b>0)的一个焦点F₁(-2,0),右准线方程x=8;
(1)求椭圆C的方程;
(2)若M为右准线上一点,A为椭圆C的左顶点,连接AM交椭圆于点P,求PM/AP的取值范围
(3)设圆Q:(x-t)²+y²=1(t>4)与椭圆C有且只有一个公共点,过椭圆C上一点B作圆Q的
切线BS,BT,切点为S,T,求BS•BT的最大值
解:(1)。c=2;右准线x=a²/c=a²/2=8,故a²=16,b²=a²-c²=16-4=12,故椭圆方程为x²/16+y²/12=1;
(2)。A(-4,0);M(8,n);设P(x,y);则u=PM/AP=MP/PA=(8-x)/(x+4),其中-4<x≦4;
(x+4)u=8-x,(u+1)x=8-4u,故得x=(8-4u)/(u+1);P在椭圆上,故-4<x≦4,于是得:
-4<(8-4u)/(u+1)≦4;即有:
(8-4u)/(u+1)>-4..........(1);(8-4u)/(u+1)≦4...........(2);
解此不等式组:
由(1)得(8-4u)/(u+1)+4=12/(u+1)>0,故得u>-1............①
由(2)得(8-4u)/(u+1)-4=(4-8u)/(u+1)=-8(u-1/2)/(u+1)≦0,
即(u-1/2)/(u+1)≧0,故得u<-1或u>1/2.............②
①∩②={u∣u>1/2},这就是u=PM/AP的取值范围。
(3)。园Q:(x-t)²+y²=1,t>4,园心Q(t,0),半径r=1,与椭圆有且只有一个公共点,故
园Q与椭圆C外切,t=5,即园的方程为(x-5)²+y²=1;Q(5,0);
设B(4cost,2(√3)sint);∣BS∣=∣BT∣;
∣BS∣²=∣BQ∣²-r²=(4cost-5)²+12sin²t-1=16cos²t-40cost+25+12sin²t-1
=4cos²t+12(cos²t+sin²t)-40cost+24=4cos²t-40cost+36
=4(cos²t-10cost)+36=4(cost-5)²-64;0≦t≦2π;
BS•BT=∣BS∣∣BT∣cos∠SOT=∣BS∣²cos∠SOT=[4(cost-5)²-64]cos∠SOT;
其中∠SOT=2∠SOQ,2arcsin(1/9)<∠SOQ≦π/2;故2arctan(1/9))≦2∠SOQ≦π;
观察几个关键的点:
当B与椭圆的左顶点重合时,t=π,BS•BT=(4×36-64)cos[2arcsin(1/9)]=80×0.9753=78;
当B与椭圆右顶点重合时,t=0,BS•BT=0;
当B与椭圆上顶点重合时,t=π/2,sin∠SOQ=1/√(25-12)=1/√13,∠SOQ=16.1º,
2∠SOQ=32.2º;cos[2∠SOQ]=cos32.2º=0.8462,故此时BS•BT=(100-64)×0.8462=30.46;
故BS•BT的最大值=78.此时B点与椭圆的左顶点重合。