题目内容
如图,F是椭圆
+
=1(a>b>0)的一个焦点,A,B是椭圆的两个顶点,椭圆的离心率为
.点C在x轴上,BC⊥BF,B,C,F三点确定的圆M恰好与直线l1:x+
y+3=0相切.
(Ⅰ)求椭圆的方程:
(Ⅱ)过点A的直线l2与圆M交于PQ两点,且
•
=-2,求直线l2的方程.
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
1 |
2 |
3 |
(Ⅰ)求椭圆的方程:
(Ⅱ)过点A的直线l2与圆M交于PQ两点,且
MP |
MQ |
(Ⅰ)∵F是椭圆
+
=1(a>b>0)的一个焦点,A,B是椭圆的两个顶点,
椭圆的离心率为
,
∴
=
,∴
=1-
=
,∴b=
a,c=
a,
设F(-c,0),B(0,
a)=(0,
c),
∵kBF=
=
,BC⊥BF,
∴kBC=-
,∴
=
,∴xC=
b=
a•
=
a=3c,
∴C(3c,0),
设圆M的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
把B(0,
c),C(3c,0),F(-c,0)代入,得:
,
解得D=-2c,E=0,F=-3c2,
∴圆M的方程为(x-c)2+y2=4c2,
∵圆M与直线l1:x+
y+3=0相切,
∴
=2c,解得c=1,
∴a=2,b=
,
∴所求的椭圆方程为
+
=1.
(Ⅱ)∵A是椭圆方程为
+
=1的左顶点,∴A(-2,0),
∵圆M的方程为(x-1)2+y2=1,
∴过点A斜率不存在的直线与圆不相交,
∴设直线l2的方程为y=k(x+2),
∵
•
=-2,又|
|=|
|=2,
∴cos<
,
>=
=-
,
∴∠PMQ=120°,
圆心M到直线l2的距离d=
r=1,
∴
=1,解得k=±
,
∴直线l2的方程为y=±
(x+2).
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
椭圆的离心率为
1 |
2 |
∴
c |
a |
1 |
2 |
c2 |
a2 |
b2 |
a2 |
1 |
4 |
| ||
2 |
1 |
2 |
设F(-c,0),B(0,
| ||
2 |
3 |
∵kBF=
b |
c |
3 |
∴kBC=-
| ||
3 |
b |
xC |
| ||
3 |
3 |
| ||
2 |
3 |
3 |
2 |
∴C(3c,0),
设圆M的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
把B(0,
3 |
|
解得D=-2c,E=0,F=-3c2,
∴圆M的方程为(x-c)2+y2=4c2,
∵圆M与直线l1:x+
3 |
∴
|1×c+
| ||
|
∴a=2,b=
3 |
∴所求的椭圆方程为
x2 |
4 |
y2 |
3 |
(Ⅱ)∵A是椭圆方程为
x2 |
4 |
y2 |
3 |
∵圆M的方程为(x-1)2+y2=1,
∴过点A斜率不存在的直线与圆不相交,
∴设直线l2的方程为y=k(x+2),
∵
MP |
MQ |
MP |
MQ |
∴cos<
MP |
MQ |
| ||||
|
|
1 |
2 |
∴∠PMQ=120°,
圆心M到直线l2的距离d=
1 |
2 |
∴
|k+2k| | ||
|
| ||
4 |
∴直线l2的方程为y=±
| ||
4 |
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