椭圆焦点到椭圆的最短距离 用函数最小值计算

1个回答

  • 解设椭圆方程为x^2/a^2+y^2/b^2=1,其右焦点为(c,0),

    其椭圆上的任一点为(x,y)(-a≤x≤a)

    则椭圆上的任一点到焦点的距离的平方为

    y=(x-c)^2+(y-0)^2

    =x^2-2cx+c^2+y^2

    =x^2-2cx+c^2+(b^2-b^2x/a^2)

    =(1-b^2/a^2)x^2-2cx+b^2+c^2

    =((a^2-b^2)/a^2)x^2-2cx+a^2

    =(c^2)/a^2x^2-2cx+a^2

    该函数的对称轴x=-b/2a=-(-2c)/2[(c^2)/a^2]=a^2/c

    由a>c,故a^2/c>a

    由函数的定义域为[-a,a]

    又由函数为二次函数,开口向上,

    故函数在[-a,a]时,是减函数

    当x=a时函数有最小值为y=(c^2)/a^2×a^2-2ca+a^2=c^2-2ac+a^2=(a-c)^2

    即椭圆焦点到椭圆的最短距离为√(a-c)^2=a-c.