解忧公主冯嫽与沙:在椭圆上是否存在点P(x,y)到定点A(a,0)(其中0<a<3)的距离的最小值为1。求出a的值及点P的坐标

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/29 12:56:08
中心在原点,焦点在坐标轴上的椭圆过M(1,(4√2)/3)、N(-(3√2)/2,√2)两点(1)求椭圆的离心率(2)在椭圆上是否存在点P(x,y)到定点A(a,0)(其中0<a<3)的距离的最小值为1。若存在,求出a的值及点P的坐标;若不存在,请给予证明

第一问
设椭圆方程为mx2+ny2=1
后代入两点坐标,即可求可椭圆方程为
x2/9+y2/4=1
e=根号5/3
第二问
设P(3cosθ,2sinθ)
|PA|²=(3cosθ-a)²+(2sinθ-0)²=9cos²θ-6acosθ+a²+4sin²θ=5cos²θ-6acosθ+a²+4=5(cosθ-3/5a)²-4/5a²+4
令t=cosθ (-1≤t≤1),设f(t)=5(t-3/5a)²-4/5a²+4
则有f(t)最小值为1
因为5/3<a<3,1<3/5a<9/5
所以f(t)在[-1,1]上是减函数,所以f(1)=1
5-6a+a²+4=1
所以a=2或者4
因为5/3<a<3,所以a=2

“令t=cosθ (-1≤t≤1),设f(t)=5(t-3/5a)²-4/5a²+4 ”
为什么有“f(t)最小值为1”?这一步是怎么来的???
f(t)即表示|PA|²,而函数定义域为[-1,1],在定义域上是减函数,所以f(1)是f(t)最小值,为1。

用高中简便一点的方法怎麽解决???
三角换元是很方便的,直接将椭圆的条件利用,所以只要研究函数就行。
如果不用三角可以设P(x,y)
|PA|²=(x-a)²+(y-0)² --- (1)
x²/9+y²/4=1得 y²=4-4/9x²,代入(1)仍得关于x的一个二次函数,方法同三角换元。

设椭圆方程为mx2+ny2=1
后代入两点坐标,即可求可椭圆方程为
x2/9+y2/4=1