設橢圓的中心是坐標原點,長軸在x軸,離心率e=,已知點P(0,)到這個橢圓上的點的最遠距離是,求這個橢圓的方程,并求橢圓上到點P的距離等于的點的坐標.

思路解析:利用橢圓的參數(shù)方程或范圍,在橢圓上找到與點P的距離為的點,使問題得以突破.

解法一:設橢圓的參數(shù)方程為(其中a>b>0,0≤θ<2π

由e2==1-()2=,得a=2b.

設橢圓上的點(x,y)到點P的距離為d,

由d2=x2+(y-)2=a2cos2θ+(bsinθ-)2=-3b2(sinθ+)2+4b2+3.

如果>1,即b<,

那么當sinθ=-1時,d2取得最大值(2=(b+)2.

由此得b=-與b<矛盾.

因此必有≤1,此時當sinθ=-時,

d2取得最大值()2=4b2+3,

解得b=1,a=2.

所求橢圓的參數(shù)方程是

由sinθ=-,cosθ=±求得橢圓上到點P的距離等于的點是(-,-)與(,-).

解法二:設所求橢圓的方程為+=1(a>b>0),

由e2==1-()2=,解得=.

設橢圓上的點(x,y)到點P的距離為d.

則d2=x2+(y-)2=a2-y2+(y-)2

=-3y2-3y+4b2+=-3(y+)2+4b2+3,其中-b≤y≤b.

如果b<,則當y=-b時,d2取得最大值()2=(b+)2,

解得b=-與b<矛盾,故必有b≥.

當y=-時d2取得最大值()2=4b2+3,解得b=1,a=2,

所求橢圓方程為+y2=1.

由y=-可求得到點P的距離等于的點的坐標為(±,-).

方法歸納

    與橢圓有關的最值問題,?紤]利用參數(shù)方程,或轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)利用橢圓的范圍求解,還可以考慮幾何法,特別是直線與橢圓,在相切時取得最值.

練習冊系列答案
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3
2
)到這個橢圓上的點最遠距離是
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.求這個橢圓的方程,并求橢圓上到點P的距離等于
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的點的坐標.

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設橢圓的中心是坐標原點,長軸在x軸上,離心率e=,已知點P(0,)到橢圓上的點的最遠距離是,求這個橢圓方程。

 

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