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设椭圆M:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率为
2
2
,长轴长为6
2
,设过右焦点F倾斜角为θ的直线交椭圆M于A,B两点.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(2)设过右焦点F且与直线AB垂直的直线交椭圆M于C,D,求|AB|+|CD|的最小值.
分析:(Ⅰ)根据题意列出关于a,b,c的方程组;
2a=6
2
c
a
=
2
2
b2=a2-c2
解之即得a,b,从而写出所求椭圆M的方程;
(Ⅱ)当θ≠
π
2
,设直线AB的斜率为k=tanθ,焦点F ( 3,0 ),则直线AB的方程为y=k ( x-3 ),将直线的方程代入抛物线的方程,消去y得到关于x的一元二次方程,再结合根系数的关系利用弦长公式即可求得|AB|+|CD|的最小值,从而解决问题.
解答:解:(Ⅰ)
2a=6
2
c
a
=
2
2
b2=a2-c2
?
a=3
2
c=3
b=3
所求椭圆M的方程为
x2
18
+
y2
9
=1
…(3分)
(Ⅱ)当θ≠
π
2
,设直线AB的斜率为k=tanθ,焦点F ( 3,0 ),则直线AB的方程为y=k ( x-3 )有
y=kx-3k
x2
18
+
y2
9
=1
?( 1+2k2 )x2-12k2x+18( k2-1 )=0
设点A ( x1,y1 ),B ( x2,y2 )有x1+x2=
12k2
1+2k2
,x1x2=
18(k2-1)
1+2k2

|AB|=
(1+k2)[(
12k2
1+2k2
)
2
-4×
18(k2-1)
1+2k2
]
=
6
2
(1+k2)
1+2k2

又因为k=tanθ=
sinθ
cosθ
代入**式得|AB|=
6
2
cos2θ+sin2θ
=
6
2
1-sin2θ+2sin2θ
=
6
2
1+sin2θ

当θ=
π
2
时,直线AB的方程为x=3,此时|AB|=3
2

而当θ=
π
2
时,|AB|=
6
2
1+sin2θ
=3
2

∴|AB|=
6
2
1+sin2θ

同理可得|CD|=
6
2
(1+k2)
2+k2
=
6
2
1+cos2θ

有|AB|+|CD|=
6
2
1+sin2θ
+
6
2
1+cos2θ
=
18
2
2+
1
4
sin2θ

因为sin2θ∈[0,1],所以 当且仅当sin2θ=1时,|AB|+|CD|有最小值是8
2
点评:本小题主要考查椭圆的标准方程、直线与圆锥曲线的综合问题等基础知识,考查运算求解能力与转化思想.属于中档题.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

设椭圆M:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率为
2
2
,长轴长为6
2
,设过右焦点F倾斜角为θ的直线交椭圆M于A,B两点.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)求证|AB|=
6
2
1+sin2θ

(Ⅲ)设过右焦点F且与直线AB垂直的直线交椭圆M于C,D,求|AB|+|CD|的最小值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

设椭圆M:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率为
2
2
,长轴长为6
2
,设过右焦点F.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设过右焦点F倾斜角为θ的直线交椭M于A,B两点,求证|AB|=
6
2
1+sin2θ

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•包头一模)设椭圆M:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
2
2
,点A(a,0),B(0,-b),原点O到直线AB的距离为
2
3
3

(I)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设点C为(-a,0),点P在椭圆M上(与A、C均不重合),点E在直线PC上,若直线PA的方程为y=kx-4,且
CP
BE
=0
,试求直线BE的方程.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•甘肃一模)设椭圆M:
x2
a2
+
y2
2
=1
(a>
2
)
的右焦点为F1,直线l:x=
a2
a2-2
与x轴交于点A,若
OF1
+2
AF1
=0
(其中O为坐标原点).
(1)求椭圆M的方程;
(2)设P是椭圆M上的任意一点,EF为圆N:x2+(y-2)2=1的任意一条直径(E、F为直径的两个端点),求
PE
PF
的最大值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

设椭圆M:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)右顶点和上顶点分别为A,B,直线AB与直线y=-x相交于点P,若点P在抛物线y2=-ax上,则椭圆M的离心率等于
3
2
3
2

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