椭圆x^2/4+y^2=1上的点到直线2x-4y-5=0的距离的最大值

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 14:07:05
椭圆x^2/4+y^2=1上的点到直线2x-4y-5=0的距离的最大值

椭圆x^2/4+y^2=1上的点到直线2x-4y-5=0的距离的最大值
椭圆x^2/4+y^2=1上的点到直线2x-4y-5=0的距离的最大值

椭圆x^2/4+y^2=1上的点到直线2x-4y-5=0的距离的最大值
平移直线2x-4y-5=0形成与直线2x-4y-5=0平行的直线束,与椭圆相切的两条平行直线与原来直线的距离分别为最小距离和最大距离
设形成的平行直线为2x-4y+c=0,联立椭圆和直线方程
x^2/4+y^2=1
x^2/4+[(2x+c)/4]^2=1
整理该方程
8x^2+4cx+c^2-16=0
Δ=16c^2-32(c^2-16)=0,所以c=±1
那么与原来直线平行的两直线方程为2x-4y±1=0
两平行直线的距离为
|±1+5|/根号下(2^2+4^2)=|±1+5|/2√5
所以最大距离为6/2√5=(3√5)/5
最小距离为4/2√5=(2√5)/5
距离的最大值=(3√5)/5

由其图像可知此点在第二象限
平移直线2x-4y-5=0使之与椭圆在第二象限相切
设切线y=x/2 +b
切线与椭圆方程联立
x^2+2bx+2b^2-2=0
令△=0,解得b=根2或负根2(舍去)
所以切线y=x/2 +根2
切点(-根2,根2/2)即所求的点
再利用两平行直线间距离公式算出切线与原直线间距离=(4倍根2+5)/2...

全部展开

由其图像可知此点在第二象限
平移直线2x-4y-5=0使之与椭圆在第二象限相切
设切线y=x/2 +b
切线与椭圆方程联立
x^2+2bx+2b^2-2=0
令△=0,解得b=根2或负根2(舍去)
所以切线y=x/2 +根2
切点(-根2,根2/2)即所求的点
再利用两平行直线间距离公式算出切线与原直线间距离=(4倍根2+5)/2倍根5

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