题目内容
(2013•黄埔区一模)给定椭圆C:
+
=1(a>b>0),称圆心在原点O、半径是
的圆为椭圆C的“准圆”.已知椭圆C的一个焦点为F(
,0),其短轴的一个端点到点F的距离为
.
(1)求椭圆C和其“准圆”的方程;
(2)过椭圆C的“准圆”与y轴正半轴的交点P作直线l1,l2,使得l1,l2与椭圆C都只有一个交点,求l1,l2的方程;
(3)若点A是椭圆C的“准圆”与x轴正半轴的交点,B,D是椭圆C上的两相异点,且BD⊥x轴,求
•
的取值范围.
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
a2+b2 |
2 |
3 |
(1)求椭圆C和其“准圆”的方程;
(2)过椭圆C的“准圆”与y轴正半轴的交点P作直线l1,l2,使得l1,l2与椭圆C都只有一个交点,求l1,l2的方程;
(3)若点A是椭圆C的“准圆”与x轴正半轴的交点,B,D是椭圆C上的两相异点,且BD⊥x轴,求
AB |
AD |
分析:(1)利用椭圆和其“准圆”的标准方程及其定义即可得出;
(2)先求出点P的坐标,设出与椭圆相切的直线的方程,并与椭圆的方程联立,利用△=0即可求出切线的斜率,进而可 求出直线l1,l2的方程;
(3)先设出点B、D的坐标并求出点A的坐标,利用向量的数量积得出
•
,再利用点B在椭圆上即可得出其取值范围.
(2)先求出点P的坐标,设出与椭圆相切的直线的方程,并与椭圆的方程联立,利用△=0即可求出切线的斜率,进而可 求出直线l1,l2的方程;
(3)先设出点B、D的坐标并求出点A的坐标,利用向量的数量积得出
AD |
AB |
解答:解:(1)由题意可得:a=
,c=
,b=1,∴r=
=2.
∴椭圆C的方程为
+y2=1,其“准圆”的方程为x2+y2=4;
(2)由“准圆”的方程为x2+y2=4,令y=0,解得x=±2,取P(2,0),
设过点P且与椭圆相切的直线l的方程为my=x-2,
联立
,消去x得到关于y的一元二次方程(3+m2)x2+4m+1=0,
∴△=16m2-4(3+m2)=0,解得m=±1,
故直线l1、l2的方程分别为:y=x-2,y=-x+2.
(3)由“准圆”的方程为x2+y2=4,令y=0,解得x=±2,取点A(2,0).
设点B(x0,y0),则D(x0,-y0).
∴
•
=(x0-2,y0)•(x0-2,-y0)=(x0-2)2-y02,
∵点B在椭圆
+y2=1上,∴
+y02=1,∴y02=1-
,
∴
•
=(x0-2)2-1+
=
(x0-
)2,
∵-
<x0<
,
∴0≤
(x0-
)2<7+4
,
∴0≤
•
<7+4
,即
•
的取值范围为[0,7+4
)
3 |
2 |
(
|
∴椭圆C的方程为
x2 |
3 |
(2)由“准圆”的方程为x2+y2=4,令y=0,解得x=±2,取P(2,0),
设过点P且与椭圆相切的直线l的方程为my=x-2,
联立
|
∴△=16m2-4(3+m2)=0,解得m=±1,
故直线l1、l2的方程分别为:y=x-2,y=-x+2.
(3)由“准圆”的方程为x2+y2=4,令y=0,解得x=±2,取点A(2,0).
设点B(x0,y0),则D(x0,-y0).
∴
AB |
AD |
∵点B在椭圆
x2 |
3 |
x02 |
3 |
x02 |
3 |
∴
AD |
AB |
x02 |
3 |
4 |
3 |
3 |
2 |
∵-
3 |
3 |
∴0≤
4 |
3 |
3 |
2 |
3 |
∴0≤
AD |
AB |
3 |
AD |
AB |
3 |
点评:熟练掌握圆锥曲线的定义及性质、直线与圆锥曲线相切问题的解法、斜率的数量积的定义是解题的关键.
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