问题
解答题
已知P、Q、M、N四点都在中心为坐标原点,离心率为
(1)求椭圆C的方程; (2)试用直线PQ的斜率k(k≠0)表示四边形PMQN的面积S,求S的最小值. |
答案
(1)设椭圆方程为
+x2 a2
=1(a>b>0),则a2=b2+c2y2 b2
∵c=1,
=c a 2 2
∴a=
,b=12
∴椭圆的方程为
+y2=1;x2 2
(2)由题意,PQ与MN垂直于F,设PQ的方程为y=k(x+1),与椭圆方程联立,可得
(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0
设点P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-
,x1x2=4k2 1+2k2 2k2-2 1+2k2
∴|PQ|=
|x1-x2|=1+k2 2
(1+k2)2 1+2k2
同理,|MN|=2
(1+k2)2 2+k2
∴SPMQN=
|PQ||MN|=2-1 2
=2-2k2 2k4+5k2+2
≥2 2k2+
+52 k2 16 9
当且仅当k=±1时,取等号
∴四边形PMQN的面积的最小值为
.16 9