Question

已知橢圓C₁：+=1（a＞b＞0）的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4，離心率為，F(xiàn)₁、F₂分別為其左右焦點(diǎn)．一動(dòng)圓過(guò)點(diǎn)F₂，且與直線x=-1相切．
（Ⅰ）（�。┣髾E圓C₁的方程； （ⅱ）求動(dòng)圓圓心C軌跡的方程；
（Ⅱ）在曲線上C有兩點(diǎn)M、N，橢圓C₁上有兩點(diǎn)P、Q，滿足MF₂與共線，與共線，且•=0，求四邊形PMQN面積的最小值．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）（ⅰ）由題設(shè)知：，由此能求出橢圓方程．
（ⅱ）由已知可得動(dòng)圓圓心軌跡為拋物線，且拋物線C的焦點(diǎn)為（1，0），準(zhǔn)線方程為x=1，由此能求出動(dòng)圓圓心軌跡方程．
（Ⅱ）當(dāng)直線斜率不存在時(shí)，|MN|=4，此時(shí)PQ的長(zhǎng)即為橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)，|PQ|=4，從而四邊形PMQN面積為8；設(shè)直線MN的斜率為k，直線MN的方程為：y=k（x-1），直線PQ的方程為y=，設(shè)M（x₁，y₁），N（x₂，y₂），P（x₃，y₃），Q（x₄，y₄），由，得k²x²-（2k²+4）x+k²=0，由拋物線定義可知：|MN|=4+，由此求出S_PMQN=＞8，所以四邊形PMQN面積的最小值為8．
解答：解：（Ⅰ）（ⅰ）由題設(shè)知：，
∴a=2，c=1，b=，
∴所求的橢圓方程為．
（ⅱ）由已知可得動(dòng)圓圓心軌跡為拋物線，
且拋物線C的焦點(diǎn)為（1，0），
準(zhǔn)線方程為x=1，則動(dòng)圓圓心軌跡方程為C：y²=4x．
（Ⅱ）當(dāng)直線斜率不存在時(shí)，|MN|=4，
此時(shí)PQ的長(zhǎng)即為橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)，|PQ|=4，
從而=8，
設(shè)直線MN的斜率為k，直線MN的方程為：y=k（x-1），
直線PQ的方程為y=，
設(shè)M（x₁，y₁），N（x₂，y₂），P（x₃，y₃），Q（x₄，y₄），
由，消去y可得k²x²-（2k²+4）x+k²=0，
由拋物線定義可知：
|MN|=|MF₂|+|NF₂|=x₁+1+x₂+1
==4+，
由，消去y得（3k²+4）x²-8x+4-12k²=0，
從而|PQ|==，
∴S_PMQN==
=
=24，
令1+k²=t，∵k²＞0，則t＞1，
則S_PMQN=
=
=．
因?yàn)?-=4-（1+）²∈（0，3），
所以S_PMQN=＞8，
所以四邊形PMQN面積的最小值為8．
點(diǎn)評(píng)：本題考查橢圓方程和軌跡方程的求法，考查四邊形面積的最小值的求法．綜合性強(qiáng)，難度大，是高考的重點(diǎn)．解題時(shí)要認(rèn)真審題，仔細(xì)解答，注意挖掘題設(shè)中的隱含條件，合理地進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化．