问题
解答题
椭圆
(1)求离心率e的取值范围; (2)当离心率e取得最小值时,点N(0,3)到椭圆上的点的最远距离为5
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答案
(1)设点M的坐标为(x,y),则
=(x+c,y),F1M
=(x-c,y).F2M
由
•F1M
=0,得x2-c2+y2=0,即x2-c2=-y2.①F2M
又由点M在椭圆上,得y2=b2-
x2,b2 a2
代入①,得x2-c2=
x2-b2,即x2=a2-b2 a2
.a2b2 c2
∵0≤x2≤a2,∴0≤a2-
≤a2,即0≤a2b2 c2
≤1,0≤a2-c2 c2
-1≤1,1 e2
解得
≤e<1.2 2
又∵0<e<1,
∴
≤e<1.…8分2 2
(2)当离心率e取最小值
时,椭圆方程可表示为2 2
+x2 2b2
=1.y2 b2
设点H(x,y)是椭圆上的一点,则
|HN|2=x2+(y-3)2=(2b2-2y2)+(y-3)2=-(y+3)2+2b2+18(-b≤y≤b).
若0<b<3,则0>-b>-3,当y=-b时,|HN|2有最大值b2+6b+9.
由题意知:b2+6b+9=50,b=5
-3或b=-52
-3,这与0<b<3矛盾.2
若b≥3,则-b≤-3,当y=-3时,|HN|2有最大值2b2+18.
由题意知:2b2+18=50,b2=16,
∴所求椭圆方程为
+x2 32
=1.…16分.y2 16