设点p在椭圆x平方/4+y平方=1上,求p到直线x-2y+3根号2=0的距离最大值和最小值

问题描述:

设点p在椭圆x平方/4+y平方=1上,求p到直线x-2y+3根号2=0的距离最大值和最小值

(1)圆C的方程可化为(x+1)2+(y-2)2=2,
即圆心的坐标为(-1,2),半径为
2

因为直线l在两坐标轴上的截距相等且不经过坐标原点,
所以可设直线l的方程为 x+y+m=0,
于是有
|-1+2+m|
1+1
=
2
,得m=1或m=-3,
因此直线l的方程为x+y+1=0或x+y-3=0;
(2)因为圆心(-1,2)到直线x-y-5=0的距离为
|-1-2-5|
1+1
=4
2

所以点P到直线x-y-5=0距离的最大值与最小值依次分别为5
2
和3
2 .

设直线x-2y+m=0与椭圆相切;则切点P到直线x-2y+3根号2=0的距离最大值与最小值x=2y-m带入椭圆方程消去y得:8y²-4my+m²-4=0
相切则∨=(-4m)²-4×8(m²-4)=0; m=±2√2
m=2√2时,P点到直线x-2y+3根号2=0的距离最小,最小值=|3√2-2√2|/√5=√10/5;
m=-2√2时,P点到直线x-2y+3根号2=0的距离最大,最大值=|3√2+2√2|/√5=√10

∵点P在椭圆x²/4+y²=1上,设P(2cosθ,sinθ),
则点P到直线x-2y+3√2=0的距离d=|2cosθ-2sinθ+3√2|/√5=|2√2cos(θ+π/4)+3√2|/√5,
当θ+π/4=2kπ,即当θ=-π/4+2kπ,k∈Z时,cos(θ+π/4)=1,d有最大值=5√2/√5=√10,
当θ+π/4=π+2kπ,即当θ=3π/4+2kπ,k∈Z时,cos(θ+π/4)=-1,d有最小值=√2/√5=√10/5.