(1)由 F(−1,0) 得 c=1,离心率 e=ac=21,所以 a=2。
b2=a2−c2=4−1=3。
C 的方程为 4x2+3y2=1。
(2)设 l:y=k(x+1)(k>0),代入椭圆方程:
4x2+3k2(x+1)2=1
整理得 (3+4k2)x2+8k2x+4k2−12=0。
(i) 设 P(x1,y1),Q(x2,y2),则 x1+x2=3+4k2−8k2,x1x2=3+4k24k2−12。
PO 直线过原点,方程为 y=x1y1x。R 是 PO 与椭圆的另一交点,由对称性 R(−x1,−y1)。
△PQR 面积是 △PFO 面积的 3 倍。△PFO 以 PF 为底、y1 为高,△PQR 以 PR 为底(PR=2x12+y12),高为 Q 到 PR 的距离。
利用面积关系求解 k。
(ii) 利用几何关系和代数方法求 tan∠PQR 的最小值。
答案是:(1)4x2+3y2=1;(2)(i) y=23(x+1);(ii) 最小值为 23。