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设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴,离心率e=,已知点P(0,)到这个椭圆上的点的最远距离是,求这个椭圆的方程,并求椭圆上到点P的距离等于的点的坐标.

思路解析:利用椭圆的参数方程或范围,在椭圆上找到与点P的距离为的点,使问题得以突破.

解法一:设椭圆的参数方程为(其中a>b>0,0≤θ<2π

由e2==1-()2=,得a=2b.

设椭圆上的点(x,y)到点P的距离为d,

由d2=x2+(y-)2=a2cos2θ+(bsinθ-)2=-3b2(sinθ+)2+4b2+3.

如果>1,即b<,

那么当sinθ=-1时,d2取得最大值(2=(b+)2.

由此得b=-与b<矛盾.

因此必有≤1,此时当sinθ=-时,

d2取得最大值()2=4b2+3,

解得b=1,a=2.

所求椭圆的参数方程是

由sinθ=-,cosθ=±求得椭圆上到点P的距离等于的点是(-,-)与(,-).

解法二:设所求椭圆的方程为+=1(a>b>0),

由e2==1-()2=,解得=.

设椭圆上的点(x,y)到点P的距离为d.

则d2=x2+(y-)2=a2-y2+(y-)2

=-3y2-3y+4b2+=-3(y+)2+4b2+3,其中-b≤y≤b.

如果b<,则当y=-b时,d2取得最大值()2=(b+)2,

解得b=-与b<矛盾,故必有b≥.

当y=-时d2取得最大值()2=4b2+3,解得b=1,a=2,

所求椭圆方程为+y2=1.

由y=-可求得到点P的距离等于的点的坐标为(±,-).

方法归纳

    与椭圆有关的最值问题,常考虑利用参数方程,或转化为二次函数利用椭圆的范围求解,还可以考虑几何法,特别是直线与椭圆,在相切时取得最值.

练习册系列答案
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.求这个椭圆的方程,并求椭圆上到点P的距离等于
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