在平面直角坐标系 $xOy$ 中,已知 $A(1,0)$,$B(2,0)$,点 $P$ 为椭圆 $\dfrac{x^2}{2}+y^2=1$ 上的动点,则 $\dfrac{PB}{PA}$ 的最大值为 .
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$\sqrt{3}$
【解析】
椭圆 $\dfrac{x^2}{2}+y^2=1$ 的右焦点为 $A(1,0)$,右准线为直线 $x=2$.过点 $P$ 作直线 $PH$ 与直线 $x=2$ 垂直,垂足为 $H$,则$$\dfrac{PA}{PH}=e=\dfrac{1}{\sqrt{2}},$$故$$\dfrac{PB}{PA}=\sqrt{2}\cdot\dfrac{PB}{PH}=\dfrac{\sqrt{2}}{\sin{\angle{PBH}}},$$显然,当且仅当直线 $PB$ 与椭圆 $\dfrac{x^2}{2}+y^2=1$ 相切时,$\dfrac{PB}{PA}$ 取到最大值.
设点 $P$ 坐标为 $\left(x_0,y_0\right)$,当直线 $PB$ 与椭圆 $\dfrac{x^2}{2}+y^2=1$ 相切时,其方程为$$\dfrac{x_0x}{2}+y_0y=1,$$将点 $B(2,0)$ 代入直线 $PB$ 方程,解得$$\begin{cases}
x_0=1,\\
y_0=\pm\dfrac{\sqrt{2}}{2},
\end{cases}$$此时均有 $\sin{\angle{PBH}}=\dfrac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}$.
综上所述,$\dfrac{PB}{PA}$ 的最大值为 $\sqrt{3}$.
设点 $P$ 坐标为 $\left(x_0,y_0\right)$,当直线 $PB$ 与椭圆 $\dfrac{x^2}{2}+y^2=1$ 相切时,其方程为$$\dfrac{x_0x}{2}+y_0y=1,$$将点 $B(2,0)$ 代入直线 $PB$ 方程,解得$$\begin{cases}
x_0=1,\\
y_0=\pm\dfrac{\sqrt{2}}{2},
\end{cases}$$此时均有 $\sin{\angle{PBH}}=\dfrac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}$.
综上所述,$\dfrac{PB}{PA}$ 的最大值为 $\sqrt{3}$.
题目
答案
解析
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