一束光線從點F1(-1,0)出發(fā),經直線l:2x-y+3=0上一點D反射后,恰好穿過點F2(1,0),
(1)求以F1、F2為焦點且過點D的橢圓C的方程;
(2)從橢圓C上一點M向以短軸為直徑的圓引兩條切線,切點分別為A、B,直線AB與x軸、y軸分別交于點P、Q.求|PQ|的最小值.
【答案】
分析:(1)根據(jù)題意,設并求出點F
1關于直線l:2x-y+3=0的對稱點A的坐標,則由對稱的意義,可得|PF
1|=|PA|,根據(jù)橢圓的定義變形可得2a=|PF
1|+|PF
2|=|AF
2|,代入數(shù)據(jù)可得a的值,進而由題意可得c的值,計算可得b的值,即可得答案;
(2)先根據(jù)題意設M(x
,y
),A(x
1,y
1),B(x
2,y
2);分析可得直線AB方程為x
x+y
y=1,進而可以表示出P、Q的坐標,由兩點間的距離公式,結合不等式,分析可得答案.
解答:解:(1)設點F
1關于直線l:2x-y+3=0的對稱點A(m,n),
則
,
解得
,
則A(-
,
)
∵|PF
1|=|PA|,根據(jù)橢圓的定義,得2a=|PF
1|+|PF
2|=|AF
2|=
,
∴
,c=1,
.
∴橢圓C的方程為
.
(2)設M(x
,y
),A(x
1,y
1),B(x
2,y
2),
則
,切線AM、BM方程分別為x
1x+y
1y=1,x
2x+y
2y=1,
∵切線AM、BM都經過點M(x
,y
),
∴x
1x
+y
1y
=1,x
2x
+y
2y
=1.
∴直線AB方程為x
x+y
y=1,
∴
、
,
,
當且僅當
時,上式等號成立.
∴|PQ|的最小值為
.
點評:本題考查直線與橢圓的位置關系,是一道綜合題目,解本類題目時,注意認真分析題意,結合有關的直線、圓的性質,進行分析計算,可以減小運算量.