Câu hỏi:
Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E):x216+y29=1. Xét điểm Mchuyển động trên trục Ox và điểm N chuyển động trên trục Oy sao cho đường thẳng MN luôn tiếp xúc với (E). Để đoạn MN có độ dài nhỏ nhất thì tọa độ điểm M và N là:
Phương pháp giải:
Cho elip (E):x2a2+y2b2=1 và đường thẳng d:Ax+By+C=0.
Điều kiện để đường thẳng d tiếp xúc với (E) là A2a2+B2b2=C2.
Lời giải chi tiết:
Điểm M chuyển động trên trục Ox và điểm N chuyển động trên trục Oy.
⇒M(m;0),N(0;n) với m>0,n>0.
Phương trình đường thẳng MN: xm+yn=1
Để đường thẳng MN tiếp xúc với elip (E):x216+y29=1 thì: (1m)2⋅16+(1n)2⋅9=1
Ta có: M(m;0),N(0;n)⇒→MN=(−m;n)⇒MN=√m2+n2
⇒MN2=m2+n2=(m2+n2).1=(m2+n2)⋅(16m2+9n2)=25+16⋅n2m2+9⋅m2n2
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si ta có:
MN2=25+16⋅n2m2+9⋅m2n2≥25+2√16⋅n2m2⋅9⋅m2n2=49
⇒MN2≥49
⇒MN≥7
Dấu “=” xảy ra khi {16n2m2=9m2n2m2+n2=49⇔{m=2√7n=√21 (thõa mãn điều kiện)
Vậy M(2√7;0) và N(0;√21) thì MN đạt giá trị nhỏ nhất bằng 7.
Chọn B.