问题
解答题
已知椭圆C1:
(Ⅰ)(ⅰ)求椭圆C1的方程; (ⅱ)求动圆圆心C轨迹的方程; (Ⅱ)在曲线上C有两点M、N,椭圆C1上有两点P、Q,满足MF2与
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答案
(Ⅰ)(ⅰ)由题设知:
,2a=4 e=
=c a 1 2
∴a=2,c=1,b=
=4-1
,3
∴所求的椭圆方程为
+x2 4
=1.y2 3
(ⅱ)由已知可得动圆圆心轨迹为抛物线,
且抛物线C的焦点为(1,0),
准线方程为x=1,则动圆圆心轨迹方程为C:y2=4x.
(Ⅱ)当直线斜率不存在时,|MN|=4,
此时PQ的长即为椭圆长轴长,|PQ|=4,
从而SPMQN=
|MN|•|PQ|=1 2
×4×4=8,1 2
设直线MN的斜率为k,直线MN的方程为:y=k(x-1),
直线PQ的方程为y=
(x-1),1 k
设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4),
由
,消去y可得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,y=k(x-1) y2=4x
由抛物线定义可知:
|MN|=|MF2|+|NF2|=x1+1+x2+1
=
+2=4+2k2+4 k2
,4 k2
由
,消去y得(3k2+4)x2-8x+4-12k2=0,y=
(x-1)1 k
+x2 4
=1y2 3
从而|PQ|=
|x3-x4|=1+(-
)21 k
,12(1+k2) 3k2+4
∴SPMQN=
|MN|•|PQ|=1 2
|MN|•|PQ|1 2
=
(4+1 2
)•4 k2 12(1+k2) 3k2+4
=24•
,(1+k2)2 3k4+4k2
令1+k2=t,∵k2>0,则t>1,
则SPMQN=24t2 3(t-1)2+4(t-1)
=24t2 3t2-2t-1
=
.24 3-
-2 t 1 t2
因为3-
-2 t
=4-(1+1 t2
)2∈(0,3),1 t
所以SPMQN=
>8,24 3-
-2 t 1 t2
所以四边形PMQN面积的最小值为8.