专题地图 › 椭圆
2021 年山东预赛
F2填空题椭圆
过椭圆
4x2+y2=1
上点 P 作圆 x2+y2=1 的两条切线,切点弦所在直线与 x 轴、y 轴分别交于点 E,F,则 △EOF 面积的最小值是。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:21
解析
思路
圆的两切点弦就是点 P 关于单位圆的极线;写出两轴截距后,面积只取决于 ∣x0y0∣。
解答
设 P=(x0,y0)。关于单位圆,过 P 所作两切线的切点弦方程为
x0x+y0y=1.
故
E=(x01,0),F=(0,y01),
从而
[△EOF]=2∣x0y0∣1.
由 x02/4+y02=1,
∣x0y0∣=2y02(1−y02)≤1.
当 y02=1/2 时等号成立,因此
[△EOF]min=21.
复核
等号点位于单位圆外,确能向单位圆作两条不同切线;此时两个坐标均非零,截距有限。
方法总结
单位圆外一点的切点弦可直接写成极线 x0x+y0y=1,再把几何面积转成截距乘积的最值。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
用单位圆极线求两截距,将面积最小转成椭圆点坐标积最大,常规均值不等式给可达界。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:切点、切线方程与公切线、均值不等式:拆项与配权
专题卡:三角参数与单变量化、切线、法向量与切点弦