椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与x+y=1交于P、Q两点,且OP⊥OQ,其中O为坐标原点1) 求1/a^2+1/b^2的值 (2)若椭圆的离心率e满足√3/3≤e≤√2/2,求椭圆长轴的取值范围

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/12/02 19:08:26
椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与x+y=1交于P、Q两点,且OP⊥OQ,其中O为坐标原点1) 求1/a^2+1/b^2的值 (2)若椭圆的离心率e满足√3/3≤e≤√2/2,求椭圆长轴的取值范围
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椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与x+y=1交于P、Q两点,且OP⊥OQ,其中O为坐标原点1) 求1/a^2+1/b^2的值 (2)若椭圆的离心率e满足√3/3≤e≤√2/2,求椭圆长轴的取值范围
椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与x+y=1交于P、Q两点,且OP⊥OQ,其中O为坐标原点
1) 求1/a^2+1/b^2的值
(2)若椭圆的离心率e满足√3/3≤e≤√2/2,求椭圆长轴的取值范围

椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)与x+y=1交于P、Q两点,且OP⊥OQ,其中O为坐标原点1) 求1/a^2+1/b^2的值 (2)若椭圆的离心率e满足√3/3≤e≤√2/2,求椭圆长轴的取值范围
1 设P(x1,y1),Q(x2,y2) 有y1*y2/(x1*x2)=-1
联立x^2/a^2+y^2/x^2=1 x+y=1
得(a^2+b^2)x^2-2a^2x+a^2-a^2b^2=0
(a^2+b^2)y^2-2b^2y+b^2-a^2b^2=0
应用韦达定理得y1*y2/(x1*x2)=(b^2-a^2b^2)/(a^2-a^2b^2)=-1
即a^2+b^2=2a^2b^2 (*)
得1/a^2+1/b^2=2 (1)
2 b^2=a^2-c^2=a^2(1-e^2)代入(*)中得
a=((2-e^2)/(1-e^2))^0.5
a=(1+2/(1-e^2))^0.5此函数为增函数,将e的取值范围带入则:
2≤a≤√5

设P(x1,y1),Q(x2,y2)由OP⊥OQ 可得 x 1x 2+y1 y 2=0(2分)
∵y1=1-x1,y2=1-x2
∴2x1x2-(x1+x2)+1=0 ①
又将y=1-x
代入x^2 \ a^2 +y^2\ b^2=1
可得(a^2+b^2)x^2-2a^2x+a^2(1-b^2)=0
∵ △>0...

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设P(x1,y1),Q(x2,y2)由OP⊥OQ 可得 x 1x 2+y1 y 2=0(2分)
∵y1=1-x1,y2=1-x2
∴2x1x2-(x1+x2)+1=0 ①
又将y=1-x
代入x^2 \ a^2 +y^2\ b^2=1
可得(a^2+b^2)x^2-2a^2x+a^2(1-b^2)=0
∵ △>0
∴ x1+x2=2a^2 \ a^2+b^2
x1x2=a^2(1-b^2) \ a^2+b^2 (4分)
代入①化简得
1 \a^2+1\ b^2 =2.(6分)

(2) ∵e2=c^2\ a^2 =1-b^2 \a^2
∴1\ 3 ≤1-b^2\ a^2≤1\ 2
∴1\2 ≤ b^2 \a^2 ≤2\3 (8分)
又由(1)知b^2=a^2\ 2a^2-1 (9分)
∴1\2≤1\ 2a^2-1 ≤2\3
∴√5\2 ≤a≤√6\2,(11分)
∴长轴 2a∈[√ 5 ,√ 6 ].(12分)

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这题有难度啊```我还是花点工夫做吧``
先看条件```设P(x1,y1) Q(x2,y2)
因为垂直``用向量的知识可得x1*x2+y1*y2=0 ③
这个先做出来```过会要用到```
然后看题目```把x+y=1带入x^2/a^2+y^2/b^2=1(就是分别把x或y消掉,求出的方程的解就是交点的解)
得出2个方程
①((1/a^2)+(1/b...

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这题有难度啊```我还是花点工夫做吧``
先看条件```设P(x1,y1) Q(x2,y2)
因为垂直``用向量的知识可得x1*x2+y1*y2=0 ③
这个先做出来```过会要用到```
然后看题目```把x+y=1带入x^2/a^2+y^2/b^2=1(就是分别把x或y消掉,求出的方程的解就是交点的解)
得出2个方程
①((1/a^2)+(1/b^2))x^2-(2x/b^2)+(1/b^2-1)=0
②((1/a^2)+(1/b^2))y^2-(2y/b^2)+(1/a^2-1)=0
再用伟大定理可算出x1*x2=((1/b^2)-1)/((1/a^2)+(1/b^2)
y1*y2=((1/a^2)-1)/((1/a^2)+(1/b^2)
然后把x1*x2和y1*y2代入③,就得出
1/a^2+1/b^2=2
2.将1/a^2+1/b^2=2 中的b^2换成a^2-c^2
则1/a^2+1/(a^2-c^2)=2 左右同乘以(a^2-c^2)
则得到1-c^2/a^2+1=2(a^2-c^2)
整理得2-e^2=2(a^2-c^2)
再同除以a^2``得(2-e^2)/a^2=2(1-e^2)
所以a^2=(2-e^2)/2(1-e^2)
a=√((2-e^2)/2(1-e^2))
带如可得a为[(√5)/2,(√6)/2]

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前面的第二问,解错了,不能用第一问得出的1/a^2+1/b^2=2结论,因为第一种情况实际上那个椭圆已经是半径为1的圆,不是椭圆,圆是没有偏心率的,我认为第二问缺条件,无解。
画一下图就很容易知道,在直线X+Y=1上,满足OP垂直于OQ的P、Q两点,就是直线与坐标轴的交点,即P(0,1)和Q(1,0),椭圆经过这两点,实际上就是半径为1的圆,X^2+Y^2=1,a=b=1因此
(...

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前面的第二问,解错了,不能用第一问得出的1/a^2+1/b^2=2结论,因为第一种情况实际上那个椭圆已经是半径为1的圆,不是椭圆,圆是没有偏心率的,我认为第二问缺条件,无解。
画一下图就很容易知道,在直线X+Y=1上,满足OP垂直于OQ的P、Q两点,就是直线与坐标轴的交点,即P(0,1)和Q(1,0),椭圆经过这两点,实际上就是半径为1的圆,X^2+Y^2=1,a=b=1因此
(1)的答案:1/a^2+1/b^2=2
(2)椭圆离心率e=c/a=1-b^2/a^2,离心率给出的是c与a的比值范围,由此不能决定a的取值范围,因此此题无解。

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