题目内容
已知椭圆
+
=1(a>b>0)的离心率e=
,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为
.
(1)求椭圆的方程.
(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C、D两点.问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由.
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
| ||
3 |
| ||
2 |
(1)求椭圆的方程.
(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C、D两点.问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由.
(1)∵直线过点A(0,-b)和B(a,0),
∴直线L:
-
=1与坐标原点的距离为
,∴
=
.①…(2分)
∵椭圆的离心率 e=
,∴
=
.②…(4分)
由①得4a2b2=3a2+3b2,即4a2(a2-c2)=3a2+3(a2-c2)③
由②③得a2=3,c2=2
∴b2=a2-c2=1
∴所求椭圆的方程是
+y2=1…(6分)
(2)直线y=kx+2代入椭圆方程,消去y可得:(1+3k2)x2+12kx+9=0
∴△=36k2-36>0,∴k>1或k<-1…(8分)
设C(x1,y1),D(x2,y2),则有x1+x2=
,x1x2=
…(10分)
∵
=(x1+1,y1),
=(x2+1,y2),且以CD为圆心的圆过点E,
∴EC⊥ED…(12分)
∴(x1+1)(x2+1)+y1y2=0
∴(1+k2)x1x2+(2k+1)(x1+x2)+5=0
∴(1+k2)×
+(2k+1)×
+5=0,解得k=
>1,
∴当k=
时以CD为直径的圆过定点E…(14分)
∴直线L:
x |
a |
y |
b |
| ||
2 |
| ||
2 |
|ab| | ||
|
∵椭圆的离心率 e=
| ||
3 |
c2 |
a2 |
2 |
3 |
由①得4a2b2=3a2+3b2,即4a2(a2-c2)=3a2+3(a2-c2)③
由②③得a2=3,c2=2
∴b2=a2-c2=1
∴所求椭圆的方程是
x2 |
3 |
(2)直线y=kx+2代入椭圆方程,消去y可得:(1+3k2)x2+12kx+9=0
∴△=36k2-36>0,∴k>1或k<-1…(8分)
设C(x1,y1),D(x2,y2),则有x1+x2=
-12k |
1+3k2 |
9 |
1+3k2 |
∵
EC |
ED |
∴EC⊥ED…(12分)
∴(x1+1)(x2+1)+y1y2=0
∴(1+k2)x1x2+(2k+1)(x1+x2)+5=0
∴(1+k2)×
9 |
1+3k2 |
-12k |
1+3k2 |
7 |
6 |
∴当k=
7 |
6 |
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