已知椭圆x²/a²+y²/b²=1与x轴正向交于点A,若这个椭圆上总存在点P,使OP⊥AP(点O为原点),求离心率e取值范围

问题描述:

已知椭圆x²/a²+y²/b²=1与x轴正向交于点A,若这个椭圆上总存在点P,使OP⊥AP(点O为原点),求离心率e取值范围

OA=a,设∠AOP=θ,则OP=acosθ,这样就得到点P的坐标:(acos²θ,acosθsinθ)
因为存在点P在这个椭圆上
所以存在φ,使得:
acos²θ=acosφ,.(1)
acosθsinθ=bsinφ.(2)
由(1)得:cos²θ=cosφ
由(2)得:a²cos²θsin²θ=b²sin²φ
所以:a²cosφ(1-cosφ)=b²sin²φ=b²(1-cos²φ)
约掉1-cosφ,得:
a²cosφ=b²(1+cosφ)
解得:cosφ=b²/(a²-b²)≤1
2b²≤a²
2(a²-c²)≤a²
a²≤2c²
1≤2e²
e²≥1/2
又因为椭圆的离心率e满足:0