设 为椭圆
的左焦点,直线 与椭圆交于 两点。
(1)求 的最大值;
(2)若直线 与 轴、 轴分别交于 ,且以 为直径的圆与 线段 的垂直平分线的交点在椭圆内部(包括在边界上),求实数 的取值范围。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
第一问用椭圆焦半径的一次坐标公式和交点横坐标和。
第二问直接写出圆在垂直平分线上的两个交点,再同时代入椭圆不等式。
椭圆的半长轴为 ,焦点为 。
(1)设右焦点为 。椭圆上点 满足
把 代入椭圆,交点横坐标满足
故
等号在 时成立。因此
(2)此时 ,且
以 为直径的圆与其垂直平分线有两个交点,分别为
按题意,这两个交点都须在椭圆内部或边界上。对形如 的点,椭圆条件为
故需同时满足
两式等价于
因此
第一问的等号直线确与椭圆有两个交点。第二问边界值由 得到,且自动排除了 。 若把原题“交点”只理解为两个交点中至少一个在椭圆内,则条件会变为 ;这里按通常理解,要求全部交点都在椭圆内。
椭圆焦距和问题可借助焦半径公式降为坐标和;圆的一条直径与其垂直直径端点则可由中点加减等长垂直向量直接写出。
首问用焦半径与根和优化;第二问须求圆径垂分线的两个交点,并同时满足椭圆内部条件。
已记下,谢谢!