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设椭圆上一点P与原点O的距离为|OP|=r1.OP的倾斜角为θ.将射线OP绕原点O逆时针旋转90°后与椭圆相交于点Q.若|OQ|=r2.则r1r2的最小值为A.B.C.D.2

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:38:00分类:高中数学题库

设椭圆数学公式上一点P与原点O的距离为|OP|=r1,OP的倾斜角为θ,将射线OP绕原点O逆时针旋转90°后与椭圆相交于点Q,若|OQ|=r2,则r1r2的最小值为
A.数学公式B.数学公式C.数学公式D.2在线课程B
分析:设直线OP方程为y=kx,点P(x1,y1),利用方程组联解的方法可得:=,=,所以r12=+=.同理可得到Q(x2,y2)满足:r22=+=,所以有=,化简整理,结合基本不等式,可得r1r2≥,当且仅当r1=r2,即k2=1时,r1r2取到最小值.
解答:设直线OP方程为y=kx,点P(x1,y1)
∵点P是椭圆与直线y=kx的交点
∴由可得:==,=k2x2=
∵点P与原点O的距离为|OP|=r1,
∴r12=+==,
∵OQ是由OP绕原点逆时针旋转90°而得,
∴直线OQ方程为y=x,
再设Q(x2,y2),用类似于求r12的方法,可得r22=+=
∴r1、r2满足=,可得+=
根据基本不等式,可得+≥2r1r2
∴≥2r1r2,即r1r2≥,当且仅当r1=r2,即k2=1时,r1r2取到最小值
故选B
点评:本题给出椭圆上两点P、Q满足∠POQ=90°,求OP、OQ之积的最小值,着重考查了椭圆的基本概念、直线与椭圆的关系和基本不等式等知识点,属于中档题.