设点M(m,0)在椭圆x216+y212=1的长轴上,点P是椭圆上任意一点.当MP的模最小时,点P恰好落在椭圆的右顶点,求实数m的取值范围.

问题描述:

设点M(m,0)在椭圆

x2
16
+
y2
12
=1的长轴上,点P是椭圆上任意一点.当
MP
的模最小时,点P恰好落在椭圆的右顶点,求实数m的取值范围.

设P(x,y)为椭圆上的动点,由于椭圆方程为

x2
16
+
y2
12
=1,故-4≤x≤4.
因为
MP
=(x−m,y)
,所以|
MP
|2=(x−m)2+y2=(x−m)2+12×(1−
x2
16
)

推出|
MP
|2
=
1
4
x2−2mx+m2+12=
1
4
(x−4m)2+12−3m2

依题意可知,当x=4时,|
MP
|2
取得最小值.而x∈[-4,4],
故有4m≥4,解得m≥1.
又点M在椭圆的长轴上,即-4≤m≤4.故实数m的取值范围是m∈[1,4].