椭圆X^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与直线X+Y-1=0相交于P,Q且向量OP⊥向量OQ
来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/09/20 23:19:55
椭圆X^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与直线X+Y-1=0相交于P,Q且向量OP⊥向量OQ
(1)求证1/a^2+1/b^2等于定值
(2)若椭圆的离心率e∈[√3/3,√2/2],求椭圆长轴的取值范围.
(1)求证1/a^2+1/b^2等于定值
(2)若椭圆的离心率e∈[√3/3,√2/2],求椭圆长轴的取值范围.
第一问:设P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立椭圆方程和直线方程消去y并化简整理可得:(a^2+b^2)*x^2-2*a^2*x+a^2-a^2*b^2=0
易知P和Q点的横坐标即为上述方程的两根,所以由韦达定理可得:
x1+x2=2*a^2/(a^2+b^2) ---(1); x1*x2=(a^2-a^2*b^2)/(a^2+b^2) ---(2)
又可得y1*y2=(-x1+1)*(-x2+1)=1-(x1+x2)+x1*x2=...=(b^2-a^2*b^2)/(a^2+b^2) ---(3)
由向量OP⊥向量OQ可得:(y1/x1)*(y2/x2)=-1,即:x1*x2+y1*y2=0 ---(4)
将(2)(3)式代入(4)式整理可得:(a^2+b^2-2*a^2*b^2)/(a^2+b^2)=0
===>a^2+b^2-2*a^2*b^2=0 ===>(a^2+b^2)/(a^2*b^2)=2 ===>1/a^2+1/b^2=2(定值)
证毕.
第二问就是简单的函数关系了:由第一问已得1/a^2+1/b^2=2,设椭圆焦距为c,
则有:a^2-b^2=c^2,且e=c/a
将上面三式联立消去b和c得到a与e的关系式为:
a=f(e)=(1/√2)*√[1+1/(1-e^2)],e∈[√3/3,√2/2],--->f(e)为以e为自变量的函数.
f'(e)=(1/√2)*e/{[(1-e^2)^2]*√[1+1/(1-e^2)]} ---(这是求导,如有不理解欢迎追问.)
显然f'(e)>0,即f(e)是以e为自变量的定义域内的增函数.
所以f(√3/3)
再问: 第二问除了求导的方法,还有其他方法么?
再答: 只怕没有,我的观点是形式可以是先求2a^2关于e的函数关系,这样求导会简单先,但是也避免不了求导。
联立椭圆方程和直线方程消去y并化简整理可得:(a^2+b^2)*x^2-2*a^2*x+a^2-a^2*b^2=0
易知P和Q点的横坐标即为上述方程的两根,所以由韦达定理可得:
x1+x2=2*a^2/(a^2+b^2) ---(1); x1*x2=(a^2-a^2*b^2)/(a^2+b^2) ---(2)
又可得y1*y2=(-x1+1)*(-x2+1)=1-(x1+x2)+x1*x2=...=(b^2-a^2*b^2)/(a^2+b^2) ---(3)
由向量OP⊥向量OQ可得:(y1/x1)*(y2/x2)=-1,即:x1*x2+y1*y2=0 ---(4)
将(2)(3)式代入(4)式整理可得:(a^2+b^2-2*a^2*b^2)/(a^2+b^2)=0
===>a^2+b^2-2*a^2*b^2=0 ===>(a^2+b^2)/(a^2*b^2)=2 ===>1/a^2+1/b^2=2(定值)
证毕.
第二问就是简单的函数关系了:由第一问已得1/a^2+1/b^2=2,设椭圆焦距为c,
则有:a^2-b^2=c^2,且e=c/a
将上面三式联立消去b和c得到a与e的关系式为:
a=f(e)=(1/√2)*√[1+1/(1-e^2)],e∈[√3/3,√2/2],--->f(e)为以e为自变量的函数.
f'(e)=(1/√2)*e/{[(1-e^2)^2]*√[1+1/(1-e^2)]} ---(这是求导,如有不理解欢迎追问.)
显然f'(e)>0,即f(e)是以e为自变量的定义域内的增函数.
所以f(√3/3)
再问: 第二问除了求导的方法,还有其他方法么?
再答: 只怕没有,我的观点是形式可以是先求2a^2关于e的函数关系,这样求导会简单先,但是也避免不了求导。
椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与直线x+y-1=0相交于PQ两点,且向量OP⊥向量OQ,O为坐标原
椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与直线x+y-1=0相交于P,Q两点,且OP⊥OQ(O为原点),求1
.(14分)椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1与直线x+y-i=0 相交于P Q两点,且OP垂直于OQ(O为原点).
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椭圆X^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与直线x+y=1交与P,Q两点且OP垂直于OQ,其中O为坐标原点
椭圆X^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与直线x+y=1交与P,Q两点且OP垂直于OQ,其中O为坐标原点 求
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