设椭圆方程为(x^2)+(y^2)/4=1,过点M(0,1)-查字典问答网
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  设椭圆方程为(x^2)+(y^2)/4=1,过点M(0,1)的直线l交椭圆于A、B;O是坐标原点,点P满足OP→=1/2(OA→+OB→),点N坐标为(1/2,1/2),当l绕M旋转时,求:(1)P的轨迹方程(2)|NP→|的最小值与最大值(向量的符号

  设椭圆方程为(x^2)+(y^2)/4=1,过点M(0,1)的直线l交椭圆于A、B;O是坐标原点,点P满足OP→=1/2(OA→+OB→),点N坐标为(1/2,1/2),当l绕M旋转时,求:

  (1)P的轨迹方程

  (2)|NP→|的最小值与最大值

  (向量的符号打不出来,在字母后面加了个箭头来表示向量)

1回答
2020-10-02 09:20
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沈琳琳

  (1).

  直线L过M(0,1)

  当直线L⊥x轴时:OA+OB=0,则OP=0,则P点为原点(0,0)

  当直线L不垂直x轴时:设L斜率为k,则直线L方程为:y=kx+1

  联立椭圆4x²+y²=4和直线y=kx+1,得:

  4x²+k²x²+1+2kx=4,即(k²+4)x²+2kx-3=0

  则x1+x2=-2k/(k²+4)

  则y1+y2=(kx1+1)+(kx2+1)=k(x1+x2)+2=-2k²/(k²+4)+2=8/(k²+4)

  OA=(x1,y1),OB=(x2,y2),则OA+OB=(x1+x2,y1+y2)=(-2k/(k²+4),8/(k²+4))

  则OP=1/2(OA+OB)=(-k/(k²+4),4/(k²+4))

  即P点坐标为(-k/(k²+4),4/(k²+4))

  令x=-k/(k²+4),y=4/(k²+4)

  得:4x²+y²-y=0,即x²/(1/4)²+(y-1/2)²/(1/2)²=1

  此方程为中心在(0,1/2),长轴为1,短轴为1/2,交点在y轴的椭圆

  动点P的轨迹方程为x²/(1/4)²+(y-1/2)²/(1/2)²=1

  (2).

  P点轨迹的参数方程为:x=1/4cosθ,y=1/2+1/2sinθ

  则|PN|²=(x-1/2)²+(y-1/2)²

  =(1/4cosθ-1/2)²+(1/2sinθ)²

  =1/16cos²θ+1/4-1/4cosθ+1/4-1/4cos²θ(此处利用了sin²θ=1-cos²θ)

  =-3/16cos²θ-1/4cosθ+1/2

  =-3/16(cos²θ+4/3cosθ)+1/2

  =-3/16(cosθ+2/3)²+7/12

  ∵cosθ∈[-1,1]

  则cosθ+2/3∈[-1/3,5/3]

  则(cosθ+2/3)²∈[0,25/9]

  则-3/16(cosθ+2/3)²∈[-25/48,0]

  则-3/16(cosθ+2/3)²+7/12∈[1/16,7/12]

  即|PN|²∈[1/16,7/12]

  则|PN|∈[1/4,√21/6]

  即|NP|的最大值为√21/6,最小值为1/4

2020-10-02 09:23:11

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