椭圆 $\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$),$P,Q$ 是椭圆上两点且 $OP\perp OQ$,下列说法正确的有 \((\qquad)\)
A: $|OP|\cdot |OQ|$ 为定值
B: $|OP|+ |OQ|$ 为定值
C: $O$ 到 $PQ$ 的距离为定值
D: $|PQ|$ 的范围是 $\left[\dfrac{2ab}{\sqrt{a^2+b^2}},\sqrt{a^2+b^2}\right]$.
【难度】
【出处】
2017年清华大学THUSSAT附加学科测试数学部分(一测,回忆版)
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    椭圆
    >
    椭圆的性质
    >
    椭圆的内准圆
【答案】
CD
【解析】
根据椭圆的内准圆的性质,有 $O$ 到 $PQ$ 的距离 $d$ 为定值,且满足\[\dfrac{1}{d^2}=\dfrac{1}{a^2}+\dfrac{1}{b^2}=\dfrac{1}{|OP|^2}+\dfrac{1}{|OQ|^2},\]于是 $|OP|\cdot |OQ|$ 与 $|OP|+|OQ|$ 均不为定值.
设 $OP=x$,$x\in [b,a]$,则\[|PQ|=\dfrac{x^2}{\sqrt{x^2-d^2}}=\dfrac{1}{\sqrt{-\dfrac{a^2b^2}{a^2+b^2}\cdot \dfrac{1}{x^4}+\dfrac{1}{x^2}}},\]因此 $|PQ|$ 的取值范围是 $\left[\dfrac{2ab}{\sqrt{a^2+b^2}},\sqrt{a^2+b^2}\right]$.
题目 答案 解析 备注
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