作业帮一条有关椭圆的高中数学题,赶.从一块短轴长为2b的椭圆形玻璃镜中划出一块面积最大的矩形,其面积的取值范围是[3b2,4b2],则这一椭圆离心率e的取值范围是
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/13 04:49:08
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一条有关椭圆的高中数学题,赶.从一块短轴长为2b的椭圆形玻璃镜中划出一块面积最大的矩形,其面积的取值范围是[3b2,4b2],则这一椭圆离心率e的取值范围是
一条有关椭圆的高中数学题,赶.
从一块短轴长为2b的椭圆形玻璃镜中划出一块面积最大的矩形,其面积的取值范围是[3b2,4b2],则这一椭圆离心率e的取值范围是
一条有关椭圆的高中数学题,赶.从一块短轴长为2b的椭圆形玻璃镜中划出一块面积最大的矩形,其面积的取值范围是[3b2,4b2],则这一椭圆离心率e的取值范围是
此题很有难度,
关键有两点：
1、如何能截出最大矩形.（长宽与坐标轴平行）
2、是什么因素导致最大值发生变化.（是a的变化所致,要把a看做面积的变量）
设椭圆方程是x^2／a^2+y^2／b^2=1,长所在直线方程为 y=k ,
联立则得x=±a／b×√（b^2-k^2),
则矩形面积为S=（X1-X2）*2k=4ak／b×√（b^2-k^2),
化简为S=4ab×k／b×√[1-(k／b)^2],观察此式,用换元法求最值,
令k／b=sinθ,则上式化为S=4ab×sinθ×cosθ=2absin2θ,
当θ=π／4时 即k／b=√2／2时,取得最大值S=2ab
由已知,3b^2 ≤S≤4b^2 得 1.5b≤a≤2b,所以 √5／3≤e≤√3／2
设椭圆的标准方程为
x2 /a2 +y2/b2=1，在第一象限内取点（x，y），设x=acosθ，y=bsinθ，（0＜θ＜π/2）
则椭圆的内接矩形长为2acosθ，宽为2bsinθ，
内接矩形面积为2acosθ•2bsinθ=2absin2θ≤2ab，
由已知得：3b2≤2ab≤4b2，
3b≤2a≤4b，
平方得：9b2≤4a2≤1...
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设椭圆的标准方程为
x2 /a2 +y2/b2=1，在第一象限内取点（x，y），设x=acosθ，y=bsinθ，（0＜θ＜π/2）
则椭圆的内接矩形长为2acosθ，宽为2bsinθ，
内接矩形面积为2acosθ•2bsinθ=2absin2θ≤2ab，
由已知得：3b2≤2ab≤4b2，
3b≤2a≤4b，
平方得：9b2≤4a2≤16b2，
9（a2-c2）≤4a2≤16（a2-c2），
5a2≤9c2且12 a2≥16 c2，
]故答案为√5／3≤e≤√3／2
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