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  • 橢圓x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)與直線(xiàn)x+y-1=0相交于PQ兩點(diǎn),且向量OP⊥向量OQ,O為坐標(biāo)原點(diǎn)

    橢圓x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)與直線(xiàn)x+y-1=0相交于PQ兩點(diǎn),且向量OP⊥向量OQ,O為坐標(biāo)原點(diǎn)
    求證:1/a^2+1/b^2等于定值
    當(dāng)橢圓的離心率e∈[根3/2,根2/2],求橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)的取值范圍
    數(shù)學(xué)人氣:754 ℃時(shí)間:2019-11-23 10:36:42
    優(yōu)質(zhì)解答
    把x+y=1代入x^2/a^2+y^2/b^2=1
    (a^2+b^2)x^2-2a^2x+a^2-b^2=0
    X1+X2=2a^2/(a^2+b^2) X1X2=a^2(1-b^2)/a^2+b^2
    OP.OQ=0=>X1X2+Y1Y2=0=>2a^2b^2=a^2+b^2
    1/a^2+1/b^2=a^2+b^2/a^2b^2=2
    (2)若橢圓離心率e∈[(√3)/3,(√3)/2],求橢圓長(zhǎng)軸的取值范圍.
    既然第一問(wèn)已經(jīng)完成,那么:
    由(1)的結(jié)論有:a^2+b^2=2a^2b^2
    ===> a^2+(a^2-c^2)=2a^2(a^2-c^2)
    ===> 2a^4-2a^2c^2-2a^2+c^2=0
    ===> 2a^2-2c^2-2+(c^2/a^2)=0(因?yàn)閍>0,兩邊同除以a^2)
    ===> 2a^2-2c^2-2+e^2=0
    因?yàn)椋篹=c/a,所以:c=ea
    ===> 2a^2-2(ea)^2-2+e^2=0
    ===> 2a^2-2e^2a^2=2-e^2
    ===> 2(1-e^2)a^2=2-e^2
    ===> 2a^2=(2-e^2)/(1-e^2)
    ===> 2a^2=[(1-e^2)+1]/(1-e^2)=1+[1/(1-e^2)]…………(1)
    令f(e)=1/(1-e^2)
    ===> f'(e)=[0-1*(-2e)]/(1-e^2)^2=2e/(1-e^2)^2>0
    所以,f(e)為增函數(shù)
    因?yàn)閑∈[(√3)/3,(√3)/2],所以:f(√3/3)≤f(e)≤f(√3/2)
    即,3/2≤f(e)≤4
    代入(1)式,就有:
    ===> (3/2)+1=(5/2)≤2a^2≤1+4=5
    ===> (5/4)≤a^2≤(5/2)
    ===> (√5)/2≤a≤(√10)/2
    橢圓的長(zhǎng)軸為2a,所以:
    √5≤2a≤√10
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