题目内容
已知焦点在x轴上,中心在坐标原点的椭圆C的离心率为4 |
5 |
10
| ||
3 |
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)直线l分别切椭圆C与圆M:x2+y2=R2(其中3<R<5)于A、B两点,求|AB|的最大值.
分析:(Ⅰ)设出椭圆的方程,根据离心率及椭圆过点(
,1)求出待定系数,即得椭圆的方程.
(Ⅱ)用斜截式设出直线的方程,代入椭圆的方程,化为关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系,化简|AB|的解析式并利用基本不等式求出其最大值.
10
| ||
3 |
(Ⅱ)用斜截式设出直线的方程,代入椭圆的方程,化为关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系,化简|AB|的解析式并利用基本不等式求出其最大值.
解答:解:(Ⅰ)设椭圆的方程为
+
=1(a>b>0),则
=
,c=
a,
∴b2 = a2-c2=
a2,
∵椭圆过点(
,1),∴
+
=1,解得 a2=25,b2=9,
故椭圆C的方程为
+
=1(4分)
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2)分别为直线l与椭圆和圆的切点,
直线AB的方程为y=kx+m,因为A既在椭圆上,又在直线AB上,
从而有
,消去y得:(25k2+9)x2+50kmx+25(m2-9)=0,
由于直线与椭圆相切,
故△=(50kmx)2-4(25k2+9)×25(m2-9)=0,从而可得:m2=9+25k2,①,x1=-
,②
由
.消去y得:(k2+1)x2+2kmx+m2-R2=0,
由于直线与圆相切,得m2=R2(1+k2),③,x2=-
,④
由②④得:x2-x1=
,由①③得:k2=
,(9分)
∴|AB|2=(x2-x1)2+(y2-y1)2=(1+k2)(x2-x1)2
=
•
=
•
= 25+ 9-R2-
≤34-
=34-30=4
即|AB|≤2,当且仅当R=
时取等号,所以|AB|的最大值为2(12分)
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
c |
a |
4 |
5 |
4 |
5 |
∴b2 = a2-c2=
9 |
25 |
∵椭圆过点(
| |||
3 |
| ||
a2 |
1 | ||
|
故椭圆C的方程为
x2 |
25 |
y2 |
9 |
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2)分别为直线l与椭圆和圆的切点,
直线AB的方程为y=kx+m,因为A既在椭圆上,又在直线AB上,
从而有
|
由于直线与椭圆相切,
故△=(50kmx)2-4(25k2+9)×25(m2-9)=0,从而可得:m2=9+25k2,①,x1=-
25k |
m |
由
|
由于直线与圆相切,得m2=R2(1+k2),③,x2=-
kR2 |
m |
由②④得:x2-x1=
k(25-R2) |
m |
R2-9 |
25-R2 |
∴|AB|2=(x2-x1)2+(y2-y1)2=(1+k2)(x2-x1)2
=
m2 |
R2 |
k2 (25-R2 ) |
m2 |
R2-9 |
R2 |
(25-R2)2 |
25-R2 |
225 |
R2 |
≤34-
2 | R2×
| ||
即|AB|≤2,当且仅当R=
15 |
点评:本题考查用待定系数法求椭圆的标准方程,一元二次方程根与系数的关系,基本不等式的应用.
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