题目内容
(本小题满分13分)
给定椭圆
>
>0
,称圆心在原点
,半径为
的圆是椭圆
的“准圆”
。若椭圆
的一个焦点为
,其短轴上的一个端点到
的距离为
。
(1)求椭圆
的方程和其“准圆”方程;
(2)点
是椭圆
的“准圆”上的一个动点,过点
作直线
,使得
与椭圆
都只有一个交点。求证:
⊥
.
给定椭圆
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105434574.gif)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105762196.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082317210579372.gif)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105840196.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105871217.gif)
(1)求椭圆
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105762196.gif)
(2)点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105902197.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105762196.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105902197.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105949222.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105949222.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105762196.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106011190.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106027189.gif)
解:(1)因为
,所以
2分
所以椭圆的方程为
, 准圆的方程为
. 4分
(2)①当
中有一条无斜率时,不妨设
无斜率,
因为
与椭圆只有一个公共点,则其方程为
或
,
当
方程为
时,此时
与准圆交于点![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106323407.gif)
此时经过点
(或
且与椭圆只有一个公共点的直线是
(或
,即
为
(或
,显然直线
垂直;
同理可证
方程为
时,直线
垂直. 7分
②当
都有斜率时,设点
其中
,
设经过点
与椭圆只有一个公共点的直线为
,
则
,消去
得到
,
即
,
,
经过化简得到:
, 9分
因为
,所以有
,
设
的斜率分别为
,因为
与椭圆都只有一个公共点,
所以
满足上述方程
,
所以
,即
垂直. 13分
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106058222.gif)
所以椭圆的方程为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106089435.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106105396.gif)
(2)①当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105949222.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106011190.gif)
因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106011190.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106183250.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106199259.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106011190.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106183250.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106011190.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106323407.gif)
此时经过点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106339286.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106401266.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106433227.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106479253.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106495195.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106433227.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106479253.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105949222.gif)
同理可证
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106011190.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106199259.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105949222.gif)
②当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105949222.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106667418.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106682407.gif)
设经过点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106667418.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106713465.gif)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106745796.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106760192.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106776631.gif)
即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106807854.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231721068231020.gif)
经过化简得到:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106838670.gif)
因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106682407.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106869681.gif)
设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105949222.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106901224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105949222.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106901224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106869681.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172106963261.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823172105949222.gif)
略
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