题目内容
已知椭圆C的方程是x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
左焦点坐标为(-4,0),且过点P (
3 |
2 |
5 |
2 |
3 |
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知F是椭圆C的右焦点,以AF为直径的圆记为圆M,试问:过P点能否引圆M的切线,若能,求出这条切线与x轴及圆M的弦PF所对的劣弧围成的图形的面积;若不能,说明理由.
分析:(Ⅰ)由题设知a2=b2+16,即椭圆的方程为
+
=1,由点(
,
)在椭圆上,知
+
=1,由此能求出椭圆C的标准方程.
(Ⅱ)由A(-6,0),F(4,0),P (
,
),知
= (
,
),
= ( -
,
),所以
•
=0,以AF为直径的圆M必过点P,因此,过P点能引出该圆M的切线,设切线为PQ,交x轴于Q点,又AF的中点为M(-1,0),则显然PQ⊥PM,由此能求出所求的图形面积.
x2 |
b2+16 |
y2 |
b2 |
3 |
2 |
5 |
2 |
3 |
9 |
4(b2+16) |
75 |
4b2 |
(Ⅱ)由A(-6,0),F(4,0),P (
3 |
2 |
5 |
2 |
3 |
AP |
15 |
2 |
5 |
2 |
3 |
FP |
5 |
2 |
5 |
2 |
3 |
AP |
. |
FP |
解答:解:(Ⅰ)因为椭圆C的方程为
+
=1,(a>b>0),∴a2=b2+16,
即椭圆的方程为
+
=1,∵点(
,
)在椭圆上,∴
+
=1,
解得b2=20或b2=-15(舍),由此得a2=36,
所以,所求椭圆C的标准方程为
+
=1.(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(-6,0),F(4,0),又P (
,
),则得
= (
,
),
= ( -
,
)
所以
•
=0,即∠APF=90°,△APF是Rt△,所以,以AF为直径的圆M必过点P,因此,过P点能引出该圆M的切线,设切线为PQ,交x轴于Q点,又AF的中点为M(-1,0),则显然PQ⊥PM,
而kPM=
=
,所以PQ的斜率为-
,
因此,过P点引圆M的切线方程为:y-
=-
(x-
),即x+
y-9=0
令y=0,则x=9,∴Q(9,0),又M(-1,0),
所以^ ,S扇形MPF=
×5×5×
=
因此,所求的图形面积是S=S△PQM-S扇形MPF=
-
=
.
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
即椭圆的方程为
x2 |
b2+16 |
y2 |
b2 |
3 |
2 |
5 |
2 |
3 |
9 |
4(b2+16) |
75 |
4b2 |
解得b2=20或b2=-15(舍),由此得a2=36,
所以,所求椭圆C的标准方程为
x2 |
36 |
y2 |
20 |
(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(-6,0),F(4,0),又P (
3 |
2 |
5 |
2 |
3 |
AP |
15 |
2 |
5 |
2 |
3 |
FP |
5 |
2 |
5 |
2 |
3 |
所以
AP |
. |
FP |
而kPM=
| ||||
|
3 |
| ||
3 |
因此,过P点引圆M的切线方程为:y-
5
| ||
2 |
| ||
3 |
3 |
2 |
3 |
令y=0,则x=9,∴Q(9,0),又M(-1,0),
所以^ ,S扇形MPF=
1 |
2 |
π |
3 |
25π |
6 |
25
| ||
2 |
25π |
6 |
75
| ||
6 |
点评:本题考查直线和圆锥曲线的位置关系,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.
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