题目内容

【题目】已知椭圆C1 + =1(a>0,b>0)的离心率为 ,其右焦点到直线2ax+by﹣ =0的距离为
(1)求椭圆C1的方程;
(2)过点P(0,﹣ )的直线l交椭圆C1于A,B两点.
①证明:线段AB的中点G恒在椭圆C2 + =1的内部;
②判断以AB为直径的圆是否恒过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.

【答案】
(1)解:由椭圆C1 + =1(a>b≥1)的离心率

其右焦点到直线2ax+by﹣ =0的距离为

可得e= = ,a2﹣b2=c2, =

解得a= ,b=c=1,

则椭圆C1的方程为 +y2=1


(2)解:①证明:椭圆C2的方程为 +x2=1,

当直线l垂直于x轴时,AB的中点为(0,﹣ )在椭圆C2内部.

当直线l不垂直于x轴时,设直线方程为y=kx﹣ ,代入 +y2=1,

并整理,得(1+2k2)x2 kx﹣ =0,

设A(x1,y1),B(x2,y2),可得x1+x2=

即有y1+y2=k(x1+x2)﹣ =﹣

可得G( ,﹣ ),

+ =

= <1恒成立,

故点G恒在椭圆C2内部;

②当AB⊥x轴时,以AB为直径的圆的方程为x2+y2=1,

当AB⊥y轴时,以AB为直径的圆的方程为x2+(y+ 2=

,得

由此可知若以AB为直径的圆恒过定点,则该定点必为Q(0,1),

下面证明Q(0,1)适合题意.

由①知:x1+x2= ,x1x2=﹣

可得 =(x1,y1﹣1)(x2,y2﹣1)=x1x2+(y1﹣1)(y2﹣1)

=x1x2+(kx1 )(kx2 )=(1+k2)x1x2 k(x1+x2)+

=(1+k2)(﹣ )﹣ k + =

=0,

即有 ,即Q(0,1)在以AB为直径的圆上.

综上,以AB为直径的圆恒过定点(0,1)


【解析】(1)由椭圆的离心率 ,其右焦点到直线2ax+by﹣ =0的距离为 ,列出方程组,求出a,b,由此能求出椭圆C1的方程;(2)①椭圆C2的方程为 +x2=1,设直线l方程为y=kx﹣ ,代入 +y2=1,得(1+2k2)x2 kx﹣ =0.由此利用韦达定理能证明点G恒在椭圆C2内部;②当AB⊥x轴时,以AB为直径的圆的方程为x2+y2=1,当AB⊥y轴时,以AB为直径的圆的方程为x2+(y+ 2= ,若以AB为直径的圆恒过定点,则该定点必为Q(0,1),再证明Q(0,1)适合题意,从而以AB为直径的圆恒过定点(0,1)

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