2015 高考数学第 22 题答案解析

2015_退役省自主命题 (2015·文)

2015 ?? 第 22 题 解答题 区分题
2015_退役省自主命题 (2015·文)

22.(本小题满分 14 分)
一种画椭圆的工具如图 1 所示。 $O$ 是滑槽 $A B$ 的中点,短杆 $O N$ 可绕 $O$ 转动,长杆 $M N$ 通过 $N$ 处较链与 $O N$ 连接,$M N$ 上的栓子 $D$ 可沿滑槽 $A B$ 滑动,且 $D N=O N=1, M N=3$ 。当栓子 $D$ 在滑槽 $A B$ 内作往复运动时,带动 $N$ 绕 $O$ 转动,$M$ 处的笔尖画出的椭圆记为 $C$ 。以 $O$ 为原点,$A B$ 所在的直线为 $x$ 轴建立如图2所示的平面直角坐标系。
(I)求椭圆 $C$ 的方程;
(II)设动直线 $l$ 与两定直线 $l_{1}: x-2 y=0$ 和 $l_{2}: x+2 y=0$ 分别交于 $P, Q$ 两点.若直线 $l$ 总与椭圆 $C$ 有且只有一个公共点,试探究:$\triangle O P Q$ 的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.


第 22 题图 1


第22题图2

参考答案(I)$\frac{x^{2}}{16}+\frac{y^{2}}{4}=1$ .(II)当直线 $l$ 与椭圆 $C$ 在四个顶点处相切时,$\triangle O P Q$ 的面积取得最小值 8 .

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