【设椭圆的右焦点为F1,直线与x轴交于点A,若(其中O为坐标原点).(1)求椭圆M的方程;(2)设P是椭圆M上的任意一点,EF为圆N:x2+(y-2)2=1的任意一条直径(E、F为直径的两个端点),求】
设椭圆的右焦点为F1,直线与x轴交于点A,若(其中O为坐标原点).
(1)求椭圆M的方程;
(2)设P是椭圆M上的任意一点,EF为圆N:x2+(y-2)2=1的任意一条直径(E、F为直径的两个端点),求的最大值.
【设椭圆的右焦点为F1,直线与x轴交于点A,若(其中O为坐标原点).(1)求椭圆M的方程;(2)设P是椭圆M上的任意一点,EF为圆N:x2+(y-2)2=1的任意一条直径(E、F为直径的两个端点),求】
设椭圆的右焦点为F1,直线与x轴交于点A,若(其中O为坐标原点).
(1)求椭圆M的方程;
(2)设P是椭圆M上的任意一点,EF为圆N:x2+(y-2)2=1的任意一条直径(E、F为直径的两个端点),求的最大值.
(1)先求出点A,F1的坐标,利用,即可求得椭圆的方程;
(2)方法1:设圆N:x2+(y-2)2=1的圆心为N,则==,从而求的最大值转化为求的最大值;
方法2:设点E(x1,y1),F(x2,y2),P(x,y),根据E,F的中点坐标为(0,2),可得
所以=.根据点E在圆N上,点P在椭圆M上,可得==,利用,可求的最大值;
方法3:①若直线EF的斜率存在,设EF的方程为y=kx+2,由,解得,再分别求得、,利用,可求的最大值;②若直线EF的斜率不存在,此时EF的方程为x=0,同理可求
的最大值.
【解析】
(1)由题设知,,,…(1分)
由,得.…(3分)
解得a2=6.
所以椭圆M的方程为.…(4分)
(2)方法1:设圆N:x2+(y-2)2=1的圆心为N,
则 …(6分)
=…(7分)
=.…(8分)
从而求的最大值转化为求的最大值.…(9分)
因为P是椭圆M上的任意一点,设P(x,y),…(10分)
所以,即.…(11分)
因为点N(0,2),所以.…(12分)
因为,所以当y=-1时,取得最大值12,…(13分)
所以的最大值为11,…(14分)
方法2:设点E(x1,y1),F(x2,y2),P(x,y),
因为E,F的中点坐标为(0,2),所以 …(6分)
所以…(7分)=(x1-x)(-x1-x)+(y1-y)(4-y1-y)==.…(9分)
因为点E在圆N上,所以,即.…(10分)
因为点P在椭圆M上,所以,即.…(11分)
所以==.…(12分)
因为,所以当y=-1时,.…(14分)
方法3:①若直线EF的斜率存在,设EF的方程为y=kx+2,…(6分)
由,解得.…(7分)
因为P是椭圆M上的任一点,设点P(x,y),
所以,即.…(8分)
所以,…(9分)
所以.…(10分)
因为,所以当y=-1时,取得最大值11,…(11分)
②若直线EF的斜率不存在,此时EF的方程为x=0,
由,解得y=1或y=3.
不妨设,E(0,3),F(0,1).…(12分)
因为P是椭圆M上的任一点,设点P(x,y),
所以,即