椭圆x²/a²+y²/b²=1(a>b>0)左右焦点F1 F2 ,M N右准线上两个动点,且(向量F1M)·(向量F2N)=0
(1)设C是以MN为直径的圆,说明原点O与圆C的位置关系
(2)设椭圆离心率e=1/2,MN最小值为2√15,求椭圆方程
椭圆x²/a²+y²/b²=1(a>b>0)左右焦点F1 F2 ,M N右准线上两个动点,且(向量F1M)·(向量F2N)=0
(1)设C是以MN为直径的圆,说明原点O与圆C的位置关系
(2)设椭圆离心率e=1/2,MN最小值为2√15,求椭圆方程
解:(1)证明:设M坐标为(a^2/c,y1) N坐标为(a^2/c,y^2),
又:向量F1M*向量F2N=0,
即:F1M垂直于F2N,
则有y1/(a^2/c+c)・y2/(a^2/c-c)=-1,
即 y1・y2=(c^4-a^4)/c^2 (①式)
根据余弦定理有:
CosMON=(MO2+NO2-MN2)/(2MO*NO)
所以向量OM*向量ON
=MO*NO*CosMON
=(MO2+NO2-MN2)/2
将①式代入得:向量OM*向量ON
=[y1^2+a^4/c^2+y2^2+a^4/c^2-(y^1-y^2)^2]/2
=[2a^4/c^2+(2c^4-2a^4)/c^2]/2
=c^2
(2)根据题意有y1-y2>=2倍根号15,
又根据①式并代入离心率有y1・y2=-15a^2/4 (②),
因为y1>0,-y2>0,根据均值不等式并代入②式,有:
y1-y2=y1+(-y2)>=2倍根号(y1・y2)=a*根号15,
故:a*根号15=2倍根号15,
解得:a=2,c=1,b=根号3,
则椭圆方程为 : x^2/4+y^2/3=1
(1)将直线F1M向左平移c个单位,将直线F2N向右平移c个单位。两条直线都过原点,还保持垂直。
∴原点O在圆C外
(2)1/2=e=c/a,a=2c.a²/c=4c,设M(4c,x),N(4c,-y),设x+y=|MN|
x/(3c)=(5c)/y,15c²=xy≤[(x+y)/2]²=(2√15/2)²=15,c²=1,a²=4,b²=a²-c²=3.椭圆方程x²/4+y²/3=1