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設橢圓M:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的離心率為
2
2
,長軸長為6
2
,設過右焦點F傾斜角為θ的直線交橢圓M于A,B兩點.
(Ⅰ)求橢圓M的方程;
(2)設過右焦點F且與直線AB垂直的直線交橢圓M于C,D,求|AB|+|CD|的最小值.
分析:(Ⅰ)根據題意列出關于a,b,c的方程組;
2a=6
2
c
a
=
2
2
b2=a2-c2
解之即得a,b,從而寫出所求橢圓M的方程;
(Ⅱ)當θ≠
π
2
,設直線AB的斜率為k=tanθ,焦點F ( 3,0 ),則直線AB的方程為y=k ( x-3 ),將直線的方程代入拋物線的方程,消去y得到關于x的一元二次方程,再結合根系數的關系利用弦長公式即可求得|AB|+|CD|的最小值,從而解決問題.
解答:解:(Ⅰ)
2a=6
2
c
a
=
2
2
b2=a2-c2
?
a=3
2
c=3
b=3
所求橢圓M的方程為
x2
18
+
y2
9
=1
…(3分)
(Ⅱ)當θ≠
π
2
,設直線AB的斜率為k=tanθ,焦點F ( 3,0 ),則直線AB的方程為y=k ( x-3 )有
y=kx-3k
x2
18
+
y2
9
=1
?( 1+2k2 )x2-12k2x+18( k2-1 )=0
設點A ( x1,y1 ),B ( x2,y2 )有x1+x2=
12k2
1+2k2
,x1x2=
18(k2-1)
1+2k2

|AB|=
(1+k2)[(
12k2
1+2k2
)
2
-4×
18(k2-1)
1+2k2
]
=
6
2
(1+k2)
1+2k2

又因為k=tanθ=
sinθ
cosθ
代入**式得|AB|=
6
2
cos2θ+sin2θ
=
6
2
1-sin2θ+2sin2θ
=
6
2
1+sin2θ

當θ=
π
2
時,直線AB的方程為x=3,此時|AB|=3
2

而當θ=
π
2
時,|AB|=
6
2
1+sin2θ
=3
2

∴|AB|=
6
2
1+sin2θ

同理可得|CD|=
6
2
(1+k2)
2+k2
=
6
2
1+cos2θ

有|AB|+|CD|=
6
2
1+sin2θ
+
6
2
1+cos2θ
=
18
2
2+
1
4
sin2θ

因為sin2θ∈[0,1],所以 當且僅當sin2θ=1時,|AB|+|CD|有最小值是8
2
點評:本小題主要考查橢圓的標準方程、直線與圓錐曲線的綜合問題等基礎知識,考查運算求解能力與轉化思想.屬于中檔題.
練習冊系列答案
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科目:高中數學 來源: 題型:

設橢圓M:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的離心率為
2
2
,長軸長為6
2
,設過右焦點F傾斜角為θ的直線交橢圓M于A,B兩點.
(Ⅰ)求橢圓M的方程;
(Ⅱ)求證|AB|=
6
2
1+sin2θ
;
(Ⅲ)設過右焦點F且與直線AB垂直的直線交橢圓M于C,D,求|AB|+|CD|的最小值.

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科目:高中數學 來源: 題型:

設橢圓M:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的離心率為
2
2
,長軸長為6
2
,設過右焦點F.
(Ⅰ)求橢圓M的方程;
(Ⅱ)設過右焦點F傾斜角為θ的直線交橢M于A,B兩點,求證|AB|=
6
2
1+sin2θ

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科目:高中數學 來源: 題型:

(2012•包頭一模)設橢圓M:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的離心率為
2
2
,點A(a,0),B(0,-b),原點O到直線AB的距離為
2
3
3

(I)求橢圓M的方程;
(Ⅱ)設點C為(-a,0),點P在橢圓M上(與A、C均不重合),點E在直線PC上,若直線PA的方程為y=kx-4,且
CP
BE
=0
,試求直線BE的方程.

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科目:高中數學 來源: 題型:

(2012•甘肅一模)設橢圓M:
x2
a2
+
y2
2
=1
(a>
2
)
的右焦點為F1,直線l:x=
a2
a2-2
與x軸交于點A,若
OF1
+2
AF1
=0
(其中O為坐標原點).
(1)求橢圓M的方程;
(2)設P是橢圓M上的任意一點,EF為圓N:x2+(y-2)2=1的任意一條直徑(E、F為直徑的兩個端點),求
PE
PF
的最大值.

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科目:高中數學 來源: 題型:

設橢圓M:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)右頂點和上頂點分別為A,B,直線AB與直線y=-x相交于點P,若點P在拋物線y2=-ax上,則橢圓M的離心率等于
3
2
3
2

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