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直线l经过点P(2 1) 倾斜角为α 它与椭圆x^/2+y^=1相交于A B两点 求PA*PB的取值

时间:2020-01-24 21:01:54

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直线l经过点P(2 1) 倾斜角为α 它与椭圆x^/2+y^=1相交于A B两点 求PA*PB的取值

问题补充:

直线l经过点P(2,1),倾斜角为α,它与椭圆x^/2+y^=1相交于A,B两点,求PA*PB的取值范

答案:

直线l经过点P(2,1),倾斜角为α,可设直线的参数方程为x=2+tcosα,y=1+tsinα

椭圆方程化为 x²+2y²-2=0

把参数方程代入椭圆方程整理得(cos²α+2sin²α)t²+(4sinα+4cosα)t+4=0

上列关于t的方程的两根t1,t2就是PA和PB

∴有根和系数的关系得

PA*PB=t1*t2=4/((cos²α+2sin²α)=4/((1-sinα²α+2sin²α)=4/(sin²α+1)

∵0≤sin²α≤1

∴1≤sin²α+1≤2

∴1/2≤1/sin²α≤1

即1/2≤PA*PB≤1

请复核数字计算

======以下答案可供参考======

供参考答案1:

直线方程设为y=k(x-2)+1

x²/2+[kx-(2K-1)]²=1

(1/2+K²)X²-2k(2K-1)X+4K²-4K=0

首先Δ=4k²(2k-1)²-(2+4K²)(4k²-4k)=-4k²+8k>0

0<k<2

X1+X2=2k(2K-1)/(1/2+K²)=(8K²-4K)/(1+2K²)

X1X2=(4K²+4K)/(1/2+K²)=(8k²-8k)/(1+2K²)

过A,B作AM,BN垂直于准线(P点就在准线上的)

AM=2-x1

BN=2-X2

PA=AM/cosα=(2-x1)/cosα

PB=BN/cosα=(2-x2)/cosα

其中(2-x1)(2-x2)=[4+x1x2-2(x1+x2)]=4/(1+2k²)

k=tanα=sinα/cosα带入其中

所以PA*PB=4/[(1+2sin²α/cos²α)cos²α]

=4/(cos²α+2sin²α)=4/(1+sin²α)

=8/(3-cos2α)

k∈(0,2)

cos2α=(1-k²)/(1+k²)(万能公式)

=-1+2/(1+k²)∈(-3/5,1)

所以8/(3-cos2α)∈(20/9,4)

所以20/9<PA*PB<4

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