题目内容

已知离心率为
2
2
的椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1  (a>b>0)
过点M(
6
,1)
,O为坐标原点
(1)求椭圆方程
(2)已知直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,若直线l是圆O:x2+y2=
8
3
的一条切线,求证:∠AOB=
π
2
分析:(1)由离心率可得a2=2b2,故椭圆的方程为
x2
2b2
+
y2
b2
=1
,把点M的坐标代入可得b2的值,从而得到椭圆方程.
(2)当直线l的斜率不存在时,经检验可得三角形AOB为等腰直角三角形,∠AOB=
π
2
.当斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+b,由切线的性质可得3b2=8+8k2 ①,把直线l的方程代入椭圆的方程化简利用根与系数的关系,计算OA和OB的斜率之积等于-1,从而得到∠AOB=
π
2
解答:解:(1)由题意可得
a2-b2
a2
=
1
2
,∴a2=2b2,故椭圆的方程为
x2
2b2
+
y2
b2
=1
,把点M的坐标代入可得b2=4,a2=8,故椭圆方程为
x2
8
+
y2
4
=1

(2)当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为 x=
2
6
3
,代入椭圆的方程可得A(
2
6
3
,-
2
6
3
 ),
B(
2
6
3
2
6
3
 ),显然AOB为等腰直角三角形,∠AOB=
π
2

当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为 y=kx+b,由切线的性质可得
8
3
=
|0-0+b|
k2+1
,3b2=8+8k2 ①,
把直线l的方程代入椭圆的方程化简可得 (1+2k2)x2+4kbx+2b2-8=0.
∴x1+x2=
-4kb
1+2k2
,x1x2=
2b2- 8
1+2k2
,故OA 和OB的斜率之积等于
kx1+ b
x1
kx2+b
x2
=
k2x1x2+ kb(x1+x2)+b2
x1x2
=
b2-8k2
2b2-8
,又由①得  8k2=3b2-8,
故OA 和OB的斜率之积等于
b2-(3b2-8)
2b2-8
=-1,∴OA⊥OB,∴∠AOB=
π
2
点评:本题考查求椭圆的标准方程,直线和椭圆的位置关系,点到直线的距离公式的应用,体现了分类讨论的数学思想,
证明OA 和OB的斜率之积等于-1,是解题的难点和关键.
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