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过点P(2,0)作倾斜角a为的直线L与曲线x^2+2y^2=1交于A、B两点

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/22 22:34:01
过点P(2,0)作倾斜角a为的直线L与曲线x^2+2y^2=1交于A、B两点
(1)写出直线L的参数方程
(2)sina的取值范围
(3)向量PA*向量PB的最小值
过点P(2,0)作倾斜角a为的直线L与曲线x^2+2y^2=1交于A、B两点
过点P(2,0)作倾斜角a为的直线L与曲线x^2+2y^2=1交于A、B两点;(1)写出直线L的参数方程;
(2)sina的取值范围;(3)向量PA*向量PB的最小值
(1)直线L的参数方程为:x=2+tcosα,y=tsinα.(t∈R,arctan(-1/√7)≦α≦arctan(1/√7))
(2)将直线L的参数方程改写成直角坐标方程y=k(x-2),代入椭圆方程得:
x²+2k²(x-2)²=1,展开化简得:(1+2k²)x²-8k²x+8k²-1=0,当直线与椭圆相切时,此方程只有一
个实数根,故其判别式Δ=64k⁴-4(1+2k²)(8k²-1)=-28k²+4=0,于是得k=±1/√7,即
-1/√7≦k=tanα≦1/√7;故-1/(2√2)≦sinα≦1/(2√2),或写成-(√2)/4≦sinα≦(√2)/4.
(3)设A(x₁,y₁),B(x₂,y₂);则PA=(x₁-2,y₁);PB=(x₂-2,y₂).
于是PA•PB=(x₁-2)(x₂-2)+y₁y₂=x₁x₂-2(x₁+x₂)+y₁y₂+4.(1)
其中x₁+x₂=8k²/(1+2k²); x₁x₂=(8k²-1)/(1+2k²);
y₁y₂=k²(x₁-2)(x₂-2)=k²[(x₁x₂-2(x₁+x₂)+4]
=k²[(8k²-1)/(1+2k²)-16k²/(1+2k²)+4]=3k²/(1+2k²)
代入(1)式得PA•PB=(8k²-1)/(1+2k²)-16k²/(1+2k²)+3k²/(1+2k²)+4=3k²/(1+2k²)≧0
即当k=0时获得PA•PB的最小值,其最小值为0.