Question

如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，橢圓C的中心在坐標(biāo)原點O，右焦點為F.若C的右準(zhǔn)線l的方程為x＝4，離心率e＝.

(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程；

(2)設(shè)點P為準(zhǔn)線l上一動點，且在x軸上方．圓M經(jīng)過O、F、P三點，求當(dāng)圓心M到x軸的距離最小時圓M的方程．

 

Answer 1

（1）＝1（2）(x－1)2＋(y－2)2＝9.

【解析】(1)由題意，設(shè)橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為＝1(a>b>0)，則解得a＝2，c＝2.從而b2＝a2－c2＝4.所以所求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為＝1.

(2)(解法1)由(1)知F(2，0)．由題意可設(shè)P(4，t)，t>0.

線段OF的垂直平分線方程為x＝1.①

因為線段FP的中點為，斜率為，

所以FP的垂直平分線方程為y－＝－(x－3)，即y＝－x＋＋.②

聯(lián)立①②，解得即圓心M.

因為t>0，所以＋≥2＝2，當(dāng)且僅當(dāng)＝，即t＝2時，圓心M到x軸的距離最小，此時圓心為M(1，2)，半徑為OM＝3.故所求圓M的方程為(x－1)2＋(y－2)2＝9.

(解法2)由(1)知F(2，0)．由題意可設(shè)P(4，t)，t>0.因為圓M過原點O，故可設(shè)圓M的方程為x2＋y2＋Dx＋Ey＝0.將點F、P的坐標(biāo)代入得解得

所以圓心M的坐標(biāo)為，即(1，＋)．因為t>0，所以＋≥2＝2，當(dāng)且僅當(dāng)＝，即t＝2時，圓心M到x軸的距離最小，此時E＝－4.故所求圓M的方程為x2＋y2－2x－4y＝0.D＝－2，