问题
解答题
设椭圆C:
(I)求椭圆C的方程; (II)过点O作两条互相垂直的射线,与椭圆C分别交于A,B两点,证明点O到直线AB的距离为定值,并求弦AB长度的最小值. |
答案
(I)由e=
得1 2
=c a
即a=2c,∴b=1 2
c.3
由右焦点到直线
+x a
=1的距离为d=y b
,21 7
得:
=|bc-ab| a2+b2
,21 7
解得a=2,b=
.3
所以椭圆C的方程为
+x2 4
=1.y2 3
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),
直线AB的方程为y=kx+m,
与椭圆
+x2 4
=1联立消去y得3x2+4(k2x2+2kmx+m2)-12=0,x1+x2=-y2 3
,x1x2=8km 3+4k2
.4m2-12 3+4k2
∵OA⊥OB,∴x1x2+y1y2=0,
∴x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0.
即(k2+1)x1x2+km(x1+x2)+m2=0,∴(k2+1)
-4m2-12 3+4k2
+m=0,8k2m2 3+4k2
整理得7m2=12(k2+1)
所以O到直线AB的距离d=
=|m| k2+1
=12 7
.为定值2 21 7
∵OA⊥OB,∴OA2+OB2=AB2≥2OA•OB,
当且仅当OA=OB时取“=”号.
由d•AB=OA•OB得d•AB=OA•OB≤
,AB2 2
∴AB≥2d=
,4 21 7
即弦AB的长度的最小值是
.4 21 7