Bài 4. Đường Elip 37 BÀI 4. ĐƯỜNG ELIP I. CÁC DẠNG ELIP VÀ ĐẶC ĐIỂM Trục lớn Hình dạng Elip Phương tr ình và các yếu tố trong Elip O x ( a > b ) 2 2 2 2 2 2 2 1; y x a b c a b + = = + ; c e a = . ( ) ( ) 1 2 ;0 ; ;0 F c F c− . Tiêu cự: F 1 F 2 = 2c. A 1 (−a; 0); A 2 (a; 0) ∈ Trục lớn. A 1 A 2 = 2a. B 1 (0; −b); B 2 (0; b) ∈ Trục nhỏ. B 1 B 2 = 2b. 1 2 MF a ex MF a ex = +   = −  ; Đường chuẩn 2 a a x c e =± =± O y ( a < b ) 2 2 2 2 2 2 2 1; y x b a c a b + = = + ; c e b = . ( ) ( ) 1 2 0 ; ; 0 ; F c F c − . Tiêu cự: F 1 F 2 = 2c. A 1 (−a; 0); A 2 (a; 0) ∈ Trục nhỏ. A 1 A 2 = 2a. B 1 (0; −b); B 2 (0; b) ∈ Trục lớn. B 1 B 2 = 2b. 1 2 MF b ey MF b ey = +   = −  ; Đg chuẩn 2 b b y c e =± =± y = β ( a > b ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 ( ) 1; y x a b c a b −β −α + = = + ; c e a = ( ) ( ) 1 2 ; ; ; F c F c α− β α+ β ; F 1 F 2 = 2c. ( ) ( ) 1 2 ; ; ; A a A a α− β α+ β ∈ A 1 A 2 = 2a. ( ) ( ) 1 2 ; ; ; B b B b α β− α β+ ∈ B 1 B 2 = 2b. ( ) ( ) 1 2 MF a e x MF a e x  = + −α  = − −α  ; Đg chuẩn 2 a x c =± +α x = α ( a < b ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 ( ) 1; y x b a c a b −β −α + = = + ; c e b = ( ) ( ) 1 2 ; ; ; F c F c α β − α β + ; F 1 F 2 = 2c. ( ) ( ) 1 2 ; ; ; A a A a α − β α + β ∈ A 1 A 2 = 2a. ( ) ( ) 1 2 ; ; ; B b B b α β− α β+ ∈ B 1 B 2 = 2b. ( ) ( ) 1 2 MF b e y MF b e y  = + −β  = − −β  ; Đg chuẩn 2 b y c =± +β A 1 A 2 B 2 B 1 F 1 F 2 M I x y O α β A 1 A 2 B 2 B 1 F 1 F 2 M O x y A 1 A 2 B 2 B 1 F 1 F 2 M I O α β A 1 A 2 B 2 B 1 F 1 F 2 M O x y Chương IV. Hình giải tích – Trần Phương 38 II. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG TRÌNH ELIP THEO CÁC YẾU TỐ Bài 1. Viết phương trình elip (E) biết 2 tiêu điểm F 1 ( − 8; 0); F 2 (8; 0) và e = 4/5 Bài 2. Viết phương trình elip (E) biết 2 tiêu điểm F 1 (0; − 4); F 2 (0; 4) và e = 4/5 Bài 3. Viết phương trình elip (E) biết 2 tiêu điểm F 1 ( − 6; 0); F 2 (6; 0) và 5 4 a b = Bài 4. Viết PT elip (E) biết 2 tiêu điểm F 1 ( − 3; 0); F 2 (3; 0) và đi qua ( ) 5 ; 15 4 M Bài 5. Viết PT elip (E) biết 2 tiêu điểm F 1 ( − 7; 0); F 2 (7; 0) và đi qua M( − 2; 12) Bài 6. Viết PT elip (E) biết 4 đỉnh là: A 1 ( − 6; 0), A 2 (6; 0), B 1 (0; − 3), B 2 (0; 3) Bài 7. Viết phương trình của elip (E) biết 2 đỉnh của (E) là: ( − 4; 0), ( ) 0; 15 Bài 8. Viết phương trình chính tắc của elip (E) biết tiêu điểm nằm trên trục O x , đi qua điểm M(8, 12) và 1 20 MF = . Bài 9. Viết PT chính tắc của elip (E) biết độ dài trục lớn bằng 8, khoảng cách hai đỉnh liên tiếp A 1 B 1 = 5. Bài 10. Viết PT chính tắc của elip (E) biết một cạnh của hình chữ nhật cơ sở là x − 2 = 0 với độ dài đường chéo bằng 6. Bài 11. Viết phương trình chính tắc của elip (E) biết tiêu điểm nằm trên O y , e 1 2 = và khoảng cách 2 đường chuẩn là 8 2 . Bài 12. Viết phương trình chính tắc của elip (E) biết tiêu điểm nằm trên O x , ( ) ( ) M 5;2 E − ∈ và khoảng cách 2 đường chuẩn là 10. Bài 13. Viết phương trình chính tắc của elip (E) đi qua M 1 (2; 1), ( ) 2 M 5;1 2 Bài 14. Viết phương trình chính tắc của elip (E) đi qua ( ) ( ) 1 2 M 3 3;2 , M 3;2 3 Bài 15. Viết phương trình chính tắc của elip (E) đi qua ( ) 5 4 M ; 2 2 và e 3 5 = Bài 16. Viết phương trình chính tắc của elip (E) đi qua 3 5 4 5 M ; 5 5       và M nhìn F 1 F 2 ∈ O x dưới góc 2 π Bài 17. Viết phương trình chính tắc của elip (E) đi qua 4 2 1 M ; 3 2       và M nhìn F 1 F 2 ∈ O x dưới góc 3 π Bài 18. Tìm M ∈ (E): 2 2 1 9 4 y x + = sao cho M nhìn 2 tiêu điểm dưới góc bằng 2 π Bài 19. Tìm M ∈ (E): 2 2 1 100 25 y x + = sao cho M nhìn 2 tiêu điểm dưới góc bằng 2 3 π Bài 4. Đường Elip 39 III. MỘT SỐ BÀI TẬP MẪU MINH HỌA Bài 1. ( ) 2 2 : 1 2 8 y x E + = . Tìm điểm M ∈ (E) thoả mãn: 1. Có tọa độ nguyên. 2. Có tổng 2 tọa độ đạt: a. Giá trị lớn nhất. b. Giá trị nhỏ nhất. Giải 1. Điểm ( x , y ) ∈ (E) ⇒ ( − x , y ), ( − x , − y ), ( x , − y ) cùng ∈ (E) ⇒ Ta chỉ cần xét M( x 0 , y 0 ) ∈ (E) với x 0 , y 0 ≥ 0 Ta có: ( ) 2 2 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0, 2 2 1 2 0 2 2 8 1 1, 2 x x y x y x x x x y  =  = =  + = ⇒ ≤ ⇒ ≤ ≤ ⇒ ⇒  =   = =   lo¹i ⇒ M(1; 2) Vậy các điểm thuộc (E) có tọa độ nguyên là: (1; 2), ( − 1; 2), ( − 1; − 2), (1; − 2) 2. Điểm M( x , y ) ∈ (E) ⇔ 2 2 1 2 8 y x + = . Theo bất đẳng thức Bunhiacốpski ta có: Suy ra ( ) ( ) 2 2 2 2 8 10 10 10 2 8 y x x y x y   + ≤ + + = ⇒ − ≤ + ≤     . Dấu bằng xảy ra ⇔ ( ) 2 4 2 8 10 10 5 y y x x x x y  =  =   ⇔   = ±   + =   ⇒ 1 2 10 4 10 10 4 10 ; ; ; 5 5 5 5 M M     − −         Bài 2. Cho (E): 2 2 1 9 5 y x + = . Tìm điểm M ∈ (E) thoả mãn: a. Bán kính qua tiêu điểm này bằng 2 lần bán kính qua tiêu kia ứng với M ∈ (E) b. M nhìn đoạn nối 2 tiêu điểm dưới góc 60 ° c. M nhìn đoạn nối 2 tiêu điểm dưới góc 90 ° Giải  M( x , y ) ∈ (E) ⇔ 2 2 1 9 5 y x + = . Ta có: 2 2 2 2 2 3 9 3 2 4 5 a a a c c a b b  =  = =     ⇒ ⇒    = = − =  =      ⇒ ( ) ( ) 1 2 2;0 , 2;0 F F− ⇒ 1 2 2 2 3 ; 3 3 3 c c F M a x x F M a x x a a = + = + = − = − a. Yêu cầu bài toán ⇔ ( ) ( ) 1 2 1 2 2 2 3 3 2 3 2 3 3 2 2 3 2 2 3 2 3 2 3 3 x x x F M F M F M F M x x x   + = − = =    ⇔ ⇔    =     = − − = +    ⇒ 15 15 15 15 3 3 3 3 ; ; ; ; 2 4 2 4 2 4 2 4 M M M M         ∨ − ∨ − ∨ − −                 Chương IV. Hình giải tích – Trần Phương 40 b. Xét ∆ MF 1 F 2 ta có: 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 . cos 60 F F MF MF MF MF = + − ° ( ) 2 2 1 2 1 2 1 3 . F F MF MF MF MF ⇔ = + − ( ) ( ) 2 2 1 2 2 2 3 . c a MF MF ⇔ = − ( ) ( ) 2 2 2 2 1 2 4 4 20 25 2 2 21 . 3 3 3 3 3 3 4 12 a c MF MF x x x y − ⇔ = ⇔ + − = ⇔ = ⇔ = 5 3 5 3 5 3 5 3 21 21 21 21 ; ; ; ; 2 6 2 6 2 6 2 6 M M M M         ⇔ ∨ − ∨ − − ∨ −                 c. Xét ∆ MF 1 F 2 ta có: 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 . cos 90 F F M F MF MF MF = + − ° ( ) 2 2 1 2 1 2 1 2 . F F MF MF MF MF ⇔ = + − ( ) ( ) 2 2 1 2 2 2 2 . c a MF MF ⇔ = − ( ) ( ) 2 2 2 1 2 4 4 9 2 2 . 3 3 10 2 3 3 4 a c MF MF x x x − ⇔ = ⇔ + − = ⇔ = − (vô nghiệm) Bài 3. Cho (E): ( ) 2 2 2 2 1 0 y x a b a b + = > > . Tiêu điểm ( ) 1 ;0 F c − . Tìm M ∈ (E): a. Đoạn 1 F M ngắn nhất. b. Đoạn 1 F M dài nhất. Giải M( x , y ) ∈ (E) ⇔ 2 2 2 2 1 y x a b + = . Ta có: 1 c F M a x a = + và a x a − ≤ ≤ ⇒ c c x c a − ≤ ≤ ⇔ 1 a c F M a c − ≤ ≤ + a. Xét 1 F M a c x a = − ⇔ = − ⇔ M( − a ; 0). Vậy 1 F M ngắn nhất khi M( − a ; 0). b. Xét 1 F M a c x a = + ⇔ = ⇔ M( a ; 0). Vậy 1 F M dài nhất khi M( a ; 0). Bài 4. Cho (E): ( ) 2 2 2 2 1 0 y x a b a b + = > > . TÌm tọa độ M ∈ (E) sao cho tiếp tuyến của (E) tại M tạo với hai trục tọa độ một tam giác có diện tích nhỏ nhất. Giải M( x 0 , y 0 ) ∈ (E) ⇔ 2 2 0 0 2 2 1 x y a b + = . PTTT ( ∆ ) của (E) tại M là: 0 0 2 2 1 x x y y a b + = Gọi ( ) ( ) O ; O A y B x ≡ ∆ ≡ ∆ ∩ ∩ ⇒ 2 2 0 0 0; , ;0 b a A B y x             Bài 4. Đường Elip 41 ⇒ 2 2 0 0 0 0 1 1 1 1 . 2 2 2 2 A B b a b a S O A OB y x ab y x y x = = = = . Ta có: 2 2 0 0 0 0 2 2 0 0 1 1 1 2 2 2 y x x y ab S ab b a y x a b b a   ≤ + = ⇒ = ⋅ ≥     . Dấu bằng xảy ra ⇔ 2 2 0 0 2 2 1 2 x y a b = = ⇒ 1 2 3 4 ; ; ; ; ; ; ; 2 2 2 2 a b a b a b a b M M M M a a a a         − − − −                 Bài 5. Cho (E): ( ) 2 2 2 2 1 0 y x a b a b + = > > . a. CMR : b ≤ OM ≤ a ∀ M ∈ (E) b. Tìm 2 điểm A, B thuộc (E) thoả mãn OA ⊥ OB và AOB S ∆ nhỏ nhất. Giải M( x , y ) ∈ (E) ⇔ 2 2 2 2 1 y x a b + = . Ta có: 2 2 1 1 a b < ⇒ 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 y y y x x x a a a b b b + ≤ + ≤ + 2 2 2 2 2 2 1 x y x y a b + + ⇔ ≤ ≤ ⇔ 2 2 2 2 b x y a ≤ + ≤ mà 2 2 OM x y = + ⇒ b ≤ OM ≤ a . b. Nếu A, B là các đỉnh trên trục thì 1 2 OAB S ab = . Xét A, B khác các đỉnh suy ra phương trình đường thẳng (OA) có dạng y = kx , khi đó ta có: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 A A A x k x a b x a b b a k + = ⇔ = + ⇒ ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 A A A k a b OA x y k x b a k + = + = + = + . Do OA ⊥ OB ⇒ Hệ số góc của (OB) là 1 k − . Tương tự ta suy ra: ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 a b k k a b OB a b k b a k   +   +   = = + + ⋅ ⇒ ( ) ( )( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 . 2 2 OAB k a b S OAOB a b k b a k + = = ⋅ + + Ta có: ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 a b k b a k k a b a b k b a k + + + + + + + ≤ = 2 2 2 2 OAB a b S a b ⇒ ≥ + . Dấu bằng xảy ra ⇔ 2 2 2 2 2 2 2 1 1 a b k b a k k k + = + ⇔ = ⇔ = ± . Do 2 2 2 2 2 2 1 2 2 a b a b ab ab a b ≤ = + ⇒ 2 2 2 2 Min AOB a b S a b = + Vậy 2 2 2 2 2 2 2 2 ; ; ; ab ab ab ab A B a b a b a b a b     −     + + + +     Chương IV. Hình giải tích – Trần Phương 42 hoặc 2 2 2 2 2 2 2 2 ; ; ; ab ab ab ab A B a b a b a b a b     − − −     + + + +      ( )( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 OAB k a b ab a b k b a k ab abk ab k S ab k + + + ≥ + = + ⇒ ≤ = + Bài 6. Cho A(3; 0). Tìm B, C ∈ (E): 2 2 1 9 3 y x + = sao cho B, C đối xứng qua O x đồng thời thoả mãn ∆ ABC đều. Giải Không mất tính tổng quát giả sử B( x 0 , y 0 ) và C( x 0 , − y 0 ) với y 0 > 0. Ta có: 2 2 2 2 0 0 0 0 1 3 9 9 3 x y x y + = ⇔ + = Ta có: 0 2 BC y = và phương trình (BC): x = x 0 ⇒ ( ) ( ) 0 , 3 d A BC x = − Do A ∈ O x và B, C đối xứng qua O x ⇒ ∆ ABC cân tại A suy ra ∆ ABC đều ⇔ ( ) ( ) 3 , 2 d A BC BC = ⇔ ( ) 2 2 0 0 0 0 3 3 3 3 x y y x− = ⇔ = − ⇒ ( ) 2 2 2 0 0 0 0 0 0 3 9 2 6 0 0 3 x x x x x x + − = ⇔ − = ⇔ = ∨ = Với ( ) 0 0 3 0x y= ⇒ = lo¹i . Với x 0 = 0 ⇒ 0 3 y = ⇒ ( ) ( ) 0; 3 , 0; 3 B C − Bài 7. Cho (E): 2 2 2 2 1 y x a b + = ( a > b > 0). Chứng minh rằng: Tích các khoảng cách từ F 1 , F 2 đến 1 tiếp tuyến bất kì không đổi. Giải Gọi F 1 ( − c ; 0), F 2 ( c ; 0). Tiếp tuyến tại điểm M( x 0 , y 0 ) là (d): 0 0 2 2 1 x x y y a b + = ⇔ 2 2 2 2 0 0 0 b x x a y y a b + − = ⇒ Tích các khoảng cách F 1 , F 2 đến (d) là: T = ( ) 2 2 2 2 2 2 4 2 2 4 0 0 0 4 2 2 2 2 4 2 4 2 4 2 4 2 0 0 0 0 0 0 b x c a b b x c a b b x c a b x a a y b x a y b x a y − − − − ⋅ = + + + M ∈ (E) ⇒ 2 2 2 2 2 2 0 0 b x a y a b + = , suy ra: T = ( ) ( ) ( ) 4 2 2 2 4 4 2 2 2 2 4 0 0 0 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 0 0 0 0 b x a b a b a x b x a b b x a a b b x b b x a a x − − − − = = + − + − = const Bài 4. Đường Elip 43 Bài 8. Cho elip (E): 2 2 2 2 1 y x a b + = ( a > b > 0). Tiếp tuyến ( t ) cắt 2 đường thẳng x a = ± tại M, N a. CMR : A 1 M.A 2 N = const. b. Xác định ( t ) để 2 F MN S nhỏ nhất c. Gọi 1 n I A N A M ≡ ∩ . Tìm quĩ tích I. d. CMR : 1 1 2 2 ; F M F N F M F N ⊥ ⊥ Giải a. Tiếp tuyến ( t ) tiếp xúc (E) tại T( x 0 , y 0 ) có PT: ( t ): 0 0 2 2 1 x x y y a b + = ⇔ 2 0 2 0 1 x x b y y a   = −     với 2 2 0 0 2 2 1 x y a b + = ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 0 0 0 0 ; 1 ; ; 1 x x b b t x a M a t x a N a y a y a         = − = − + = = −                 ∩ ∩ Do M, N luôn cùng phía so với O x nên A 1 M.A 2 N = 2 4 2 0 2 2 0 . 1 M N x b y y b y a   = − =     b. ( ) ( ) ( ) ( ) 2 1 2 1 2 2 2 S F MN S A MNA S A MF S A NF = − − ( ) 1 2 1 1 2 2 2 2 1 1 . . 2 2 A M A N a A M A F A N A F = + − − ( ) 1 2 1 2 2 2 a c a c A M A N a A M A N + − = + − − ( ) ( ) 2 1 2 1 2 2 2 a c a c A M A N a c A M a c A N b − + = + ≥ − + = xảy ra ⇔ ( ) ( ) 2 1 2 a c A M a c A N b − = + = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 1 2 2 ; , ; : 0 ; , ; : 0 A M a c M a a c N a a c t cx ay a A N a c M a a c N a a c t cx ay a   = + − + − + − =    ⇔ ⇔ ⇔   = −   − − − − +  − − =    c. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 0 0 1 2 2 2 0 0 : ; : 2 2 b a x b a x A N y x a A M y x a a y a y − − + = + = − ⇒ ( ) 2 2 2 0 0 1 0 0 2 0 ; ; 2 2 n b a x y A N A M I x x a y   −     ≡ =         ∩ . Ta có: 2 2 0 0 2 2 1 x y a b + = ⇒ ( ) ( ) 2 2 0 0 2 2 / 2 1 / 2 y x a b + = ⇒ Quĩ tích điểm I là elip ( ) ( ) 2 2 1 2 2 : 1 / 2 y x E a b + = d. ( ) ( ) 2 1 2 2 2 1 2 . . A M A N b a c a c A F A F = = − + = ⇒ 1 1 2 2 2 2 A M A F A F A N = Chương IV. Hình giải tích – Trần Phương 44 ⇒ ∆ A 1 MF 2 ~ ∆ A 2 F 2 N ⇒   1 2 2 2 A MF A F N = . Mà ∆ A 1 MF 2 vuông tại A 1    1 2 2 2 2 2 2 90 90 A F M A F N MF N F M F N ⇒ + = ° ⇒ = ° ⇒ ⊥ Bài 9. Cho 2 điểm M, N thuộc tiếp tuyến (t) của (E): 2 2 2 2 1 y x a b + = ( a > b > 0) sao cho các tiêu điểm F 1 , F 2 nhìn MN dưới 1 góc 90 ° . Tìm hoành độ M, N Giải Hai điểm ( ) ( ) 1 1 2 2 ; , , M x y N x y ∈ ( t ): 0 0 2 2 1 x x y y a b + = ⇔ 2 0 2 0 1 x x b y y a   = −     với 2 2 0 0 2 2 1 x y a b + = ; F 1 ( − c ; 0), F 2 ( c ; 0) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 2 1 2 1 2 0 0 1 0 0 2 F M F N F M F N x c x c y y F M F N F M F N x c x c y y  ⊥ ⇔ ⋅ = ⇔ + + + =    ⊥ ⇔ ⋅ = ⇔ − − + =      ( ) ( ) 1 2 1 2 2 2 2 1 2 1 1 2 1 2 0 1 2 : 0 0 x x x x y y x c x x y y c + =  − + =    ⇔ ⇔   = − + + =     Do M, N ∈ ( t ) nên 2 2 0 1 0 2 1 2 2 2 0 0 1 ; 1 x x x x b b y y y y a a     = − = −         ⇒ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 4 4 2 2 4 4 2 2 2 4 2 2 1 0 1 0 1 0 1 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0 0 b a x x b a x x b a x x y y a a x a a y a a b b x − − − = = = − − ⇔ ( ) ( ) 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 1 1 0 0 1 0 1 1 2 1 1 2 2 4 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 0 0 0 x a x a x x a x x x x c y y x c b x a b b a a x b a a x b a a x − − − − − − − = = ⇔ = ⇔ = − − − ( ) ( ) 2 2 2 2 2 0 1 1 1 2 2 2 2 0 1 0 0 x x a x a x a b a a x   ⇔ − + = ⇔ − = ⇔ = ±   −     Bài 10. Cho (E): 2 2 2 2 1 y x a b + = ( a > b > 0). Trong tất cả các hình chữ nhật Q ngoại tiếp (E), hãy xác định hình chữ nhật có diện tích Max, Min. Giải Gọi một cạnh hình chữ nhật Q là (d 1 ): 0 Ax By C + + = ⇒ 2 2 2 2 2 a A b B C + = Bài 4. Đường Elip 45 ⇒ ( ) 2 2 2 2 2 a A b B C + = − ⇒ (d 1 ’): 0 Ax By C + − = // (d 1 ) và cũng tiếp xúc (E) ⇒ (d 1 ’) là cạnh của Q đối diện với (d 1 ). Phương trình cạnh (d 2 ) ⊥ (d 1 ) là: 0 Bx Ay D + + = với 2 2 2 2 2 a B b A D + = và (d 2 ’): 0 Bx Ay D + − = Khoảng cách giữa (d 1 ) và (d 1 ’) là: 2 2 2 C A B + ; giữa (d 2 ) và (d 2 ’) là: 2 2 2 D B A + Không mất tính tổng quát giả sử 2 2 1 A B + = ⇒ S = ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 1 1 CD a A b A a A b A     = + − − +     ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 1 b a b A a a b A a b a b A A     = + − − − = + − −     ( ) ( ) 2 2 2 2 2 1 1 0 1 2 4 A A A A   + − ≤ − ≤ =     ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 2 4 a b a b S a b a b − ⇒ ≤ ≤ + = + ⇒ Min S = 4 ab ; Max S = ( ) 2 2 2 a b + Bài 11. Cho ( ) ( ) 2 2 2 2 1 2 : 4; : 1 C x y C x y + = + = . Các điểm A, B di động trên (C 1 ), (C 2 ) sao cho O x là phân giác của góc AOB. Gọi M là trung điểm AB. Tìm quĩ tích điểm M. Giải Lấy B 1 đối xứng B qua O x ⇒ ( ) 1 ; B B B x y − ∈ OA và 1 2 OA OB =   ( ) 2 ; 2 B B A x y ⇒ − ⇒ 3 ; 2 2 B B x y M   −     . Mà 2 2 1 B B x y + = nên nếu M( x ; y ) thì 2 2 1 9 / 4 1/ 4 y x + = Tổng quát: Cho ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 1 2 : ; : C x y a b C x y a b + = + + = − (0 < b < a ). Các điểm A, B di động trên (C 1 ), (C 2 ) sao cho O x là phân giác của góc AOB. Gọi M là trung điểm AB, khi đó M ∈ (E): 2 2 2 2 1 y x a b + = Bài 12. Cho A(2; 0) và (C): ( ) 2 2 2 36 x y + + = . Viết phương trình quĩ tích tâm các đường tròn đi qua A và tiếp xúc (C). Giải (C): ( ) 2 2 2 36 x y + + = là đường tròn tâm B( − 2; 0), bán kính R = 6. Gọi M là tâm đường tròn đi qua A và tiếp xúc (C) tại N ⇒ MA + MB = MN + MB = BN = 6. Chương IV. Hình giải tích – Trần Phương 46 Vậy quĩ tích M là elip (E) nhận A, B làm tiêu điểm và có độ dài trục lớn bằng 6. Vì A, B ∈ O x và đối xứng nhau qua O nên (E) có dạng ( ) 2 2 2 2 : 1 y x E a b + = (0 < b < a ) Với 2 a = 6; b 2 = a 2 − c 2 = 2 1 9 5 4 AB − = ⇒ ( ) 2 2 : 1 9 5 y x E + = Bài 13. Cho ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 1 2 : 5 441; : 5 25 C x y C x y + + = − + = . Gọi M là tâm đường tròn (C) di động tiếp xúc với (C 1 ), (C 2 ). Tìm quĩ tích M biết: a. (C) tiếp xúc trong với (C 1 ) và tiếp xúc ngoài với (C 2 ). b. (C) tiếp xúc trong với (C 1 ) và (C 2 ). Giải ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 2 2 2 : 5;0 , 21 ; : 5;0 , 5 C O R C O R − = = a. M( x ; y ) là tâm: 1 1 2 2 1 2 1 2 ; 26 R R MO R R MO MO MO R R − = + = ⇒ + = + = Từ đó suy ra tập hợp các điểm ( ) 2 2 : 1 169 144 y x M E ∈ + = b. M( x ; y ) là tâm: 1 1 2 2 1 2 1 2 ; 16 R R MO R R MO MO MO R R − = − = ⇒ + = − = Từ đó suy ra tập hợp các điểm ( ) 2 2 : 1 64 39 y x M E ∈ + = Bài 14. Cho elip (E): ( ) 2 2 2 2 1 0 y x a b a b + = > > với các tiêu điểm 1 2 , F F . Chứng minh: Với mọi điểm M ∈ (E) ta luôn có: 2 2 2 1 2 . OM MF MF a b + = + Giải Đặt ( ) ( ) 2 2 0 0 0 0 2 2 ; 1 x y M x y E a b ∈ ⇒ + = , (1) Ta có: 2 2 2 0 0 1 0 2 0 , , c c OM x y MF a x MF a x a a = + = + = − Do đó: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 0 0 0 0 0 2 2 . c a c OM MF MF x y a x a x y a a   − + = + + − = + +     2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 2 2 2 x y b a x y a b a b a a b   = + + = + + = +     (đpcm) [...].. .Bài 4 ư ng Elip 2 y2 Bài 15 Cho elip (E) có phương trình x 2 + 2 = 1 ( a > b > 0 ) a b G i A và B là hai i m thu c elip (E) sao cho OA vuông góc v i OB 1 Ch ng minh r ng 2 CMR: 1 + 1 = 1 + 1 OA 2 OB 2 a 2 b 2 ư ng th ng AB luôn luôn ti p xúc v i m t ư ng tròn c Gi i y 1 Trư ng h p 1 A, B n m trên các tr c Ox, Oy Ta có: nh B 1 + 1 = 1 + 1 OA 2 OB 2 a 2 b 2 A... CÁC BÀI T P DÀNH CHO B N CT GI I 2 y2 Bài 1 Cho (E): x + = 1 và (d): 3x + 4 y − 12 = 0 16 9 1 Ch ng minh r ng: ư ng th ng (d) c t elip (E) t i 2 i m A, B Tính AB 2 Tìm C∈(E) sao cho: a ∆ABC có S = 6 c ∆ABC cân b ∆ABC có S Max A ho c B d ∆ABC vuông Bài 2 Cho hai i m A1 ( − a; 0 ) , A2 ( a; 0 ) v i a > 0 và h ng s k ≠ 0, k ≠ 1 L p phương trình quĩ tích các i m M tho mãn: tg MA1 A2 tg MA2 A1 = k 2 2 Bài. .. = 4m 2 + 9n 2 ⇔ m 2 = n 2 ⇔ m = ± n ⇒S≥ 48 2 2 2 2 Bài 4 ư ng Elip 2 y2 Bài 17 Cho elip (E) có phương trình x 2 + 2 = 1 ( a > b > 0 ) , v i các tiêu i m a b F1 , F2 Ch ng minh r ng ti p tuy n t i m t i m M b t kỳ trên (E) là phân giác c a góc F1 MF2 Gi i L y b t kỳ i m M ( x 0 ; y 0 ) ∈ ( E ) (∆) Phương trình ti p tuy n ∆ c a (E) t i i m M x y0 có d ng 0 x + 2 y = 1 2 a b   G i I = ∆ ∩ Ox ⇒ I... (C1) và (C2) Bài 7 Trong m t ph ng t a 1 Tìm i u ki n k và m 2 y2 Oxy, cho elip (E): x + =1 25 16 ư ng th ng ( d ) : y = kx + m ti p xúc v i elip (E) 2 Khi (d) là ti p tuy n c a (E), g i giao i m c a (d) và các ư ng th ng x = 5 và x = −5 là M và N Tính di n tích tam giác FMN theo k, trong ó F là tiêu i m c a (E) có hoành dương 3 Xác nh k tam giác FMN có di n tích bé nh t 2 y2 Oxy, cho elip (E): x +... A a2k 2 + b2  OB ⊥ OA nên phương trình c a OB có d ng: y = − 1 x k ( k 2 + 1) a 2 b 2 Thay x b ng − 1 vào (*) ta có: OB 2 = k a 2 + b 2k 2 Ta có: 2 2 2 1 + 1 = ( k + 1)( a + b ) = a 2 + b 2 = 1 + 1 ( k 2 + 1) a 2 b 2 OA 2 OB 2 a 2b 2 a2 b2 V y c hai trư ng h p trên ta 2 Trong tam giác OAB k u có: 1 + 1 = 1 + 1 ( pcm) OA 2 OB 2 a 2 b 2 ư ng cao OH, ta có: 1 = 1 + 1 = 1 + 1 OH 2 OA 2 OB 2 a 2 b 2 2... c x nên IF1 = IF1 = a + cx 0 = a 1 Ta có: MF1 = a + = 2 e 0 a 0 IF2 IF2 a 2 − cx 0 a − c x MF2 a 0 T ó suy ra ∆ là phân giác ngoài c a góc F1 MF2 ( pcm) Bài 18 Trên m t ph ng t a Oxy, cho i m F 1(2,1), F2(6, 4) M t elip (E) nh n F1, F2 làm 2 tiêu i m và ti p xúc v i Ox t i M Tìm t a M Gi i Nh n xét: N u ti p c n bài toán b ng cách l p phương trình t ng quát c a elip (E) nh n F1, F2 làm 2 tiêu i m và... quĩ tích tâm các ư ng tròn i qua A và ti p xúc v i (C) Bài 4 Cho i m A(0; 6) và ư ng tròn (C) có phương trình x 2 + y 2 = 100 L p phương trình quĩ tích tâm các ư ng tròn i qua A và ti p xúc v i (C) 2 2 Bài 5 Cho i m A(3; 3) và ư ng tròn (C): ( x − 1) + ( y − 1) = 16 L p phương trình quĩ tích tâm các ư ng tròn i qua A và ti p xúc v i (C) 2 2 Bài 6 Cho A(3; 3) và 2 ư ng tròn ( C1 ) : ( x + 1) + y 2... c n bài toán b ng cách l p phương trình t ng quát c a elip (E) nh n F1, F2 làm 2 tiêu i m và ti p xúc v i Ox sau ó tìm t a thì chúng ta r t vô v ng khi l p phương trình c a elip (E) Chúng ta s gi i bài toán này b ng cách s d ng bài 17 v i tính ch t ti p tuy n Ox là phân giác ngoài c a góc F1 MF2 L y F1′ ( 2, −1) i x ng v i F1 ( 2,1) Do y F2 4 F1 1 0 –1 2 M 6 x F1′ Ox là phân giác ngoài c a góc F1...   2 2 2 2  4m + 9n 4m + 9n   4m 2 + 9n 2  −6n   4m 2 + 9n 2  2 Ta có: MN ⊥ PQ t i trung i m O c a m i ư ng nên t giác MPNQ là hình hình thoi Di n tích hình thoi MPNQ là: y 2 2 2 2 S = 1 MN.PQ = 2OM.OP = 2 x M + y M x P + y P 2 P M 72 ( m 2 + n 2 ) = ( 9m 2 + 4n 2 )( 4m 2 + 9n 2 ) 3 Theo b t x O ng th c Cauchy, ta có N Q ( 9m 2 + 4n 2 )( 4m 2 + 9n 2 ) ≤ ( 9m + 4n ) + ( 4m + 9n ) = 13 ( m 2... 2 a 2 b 2 2 2 ab ⇒ OH 2 = a b 2 ⇒ OH = V y ư ng th ng AB luôn luôn ti p xúc 2 2 a +b a + b2 v i ư ng tròn c nh, tâm O(0; 0) và bán kính R = ab 2 a + b2 47 Chương IV Hình gi i tích – Tr n Phương 2 y2 Bài 16 Cho (E): x + = 1 và ( d1 ) : mx − ny = 0, ( d 2 ) : nx + my = 0 , v i m 2 + n 2 ≠ 0 9 4 1 Xác nh giao i m M, N c a d 1 v i (E) và giao i m P, Q c a d 2 v i (E) 2 Tính theo m, n di n tích t giác . Bài 4. Đường Elip 37 BÀI 4. ĐƯỜNG ELIP I. CÁC DẠNG ELIP VÀ ĐẶC ĐIỂM Trục lớn Hình dạng Elip Phương tr ình và các yếu tố trong Elip O x ( a > b ) . góc bằng 2 3 π Bài 4. Đường Elip 39 III. MỘT SỐ BÀI TẬP MẪU MINH HỌA Bài 1. ( ) 2 2 : 1 2 8 y x E + = . Tìm điểm M ∈ (E) thoả mãn: 1. Có tọa độ nguyên. 2. Có tổng 2 tọa độ đạt:. = + + = +     (đpcm) Bài 4. Đường Elip 47 Bài 15. Cho elip (E) có phương trình ( ) 2 2 2 2 1 0 y x a b a b + = > > Gọi A và B là hai điểm thuộc elip (E) sao cho OA vuông góc