题目内容
20.(本小题满分14分)
已知圆和椭圆的一个公共点为.为椭圆的右焦点,直线与圆相切于点.
(Ⅰ)求值和椭圆的方程;
(Ⅱ)圆上是否存在点,使为等腰三角形?若存在,求出点的坐标.
已知圆和椭圆的一个公共点为.为椭圆的右焦点,直线与圆相切于点.
(Ⅰ)求值和椭圆的方程;
(Ⅱ)圆上是否存在点,使为等腰三角形?若存在,求出点的坐标.
,圆上存在点或或,使
为等腰三角形.
为等腰三角形.
20.解:(Ⅰ)由题可知, …………………………1分
,,
,又, ……………………………3分
法一:为圆的切线,,,
设,则有,
, …………………5分
又,,,
所以椭圆的方程为 …………6分
法二:为圆的切线,,,
设,则有,, …………………5分
又,,, …………6分
法三:为圆的切线,则圆心到直线的距离等于,
又,,
, ……………………………5分
又,,, ……………6分
(Ⅱ)法一:假设存在点,使为等腰三角形,
则点满足…………①, ………………7分
下面分三种情况讨论:
(1)当时,
有,即…………②
由①②联立得:, ……………………………9分
(2)当时,
有,即…………③
由①③联立得:, …………………………11分
(3)当时,
有,即…………④
由①④联立得:,又, …………………13分
综上,圆上存在点或或,使
为等腰三角形. …………………14分
法二:假设存在点,使为等腰三角形,下面分三种情况讨论:
(1)当时,
关于轴对称点也在圆上,
………………8分
(2)当时,,
又圆的直径为,为圆的直径,
此时由、及中点公式得; …………………11分
(3)当时,设,则有
, ………………………13分
综上,圆上存在点或或,使
为等腰三角形. …………………………14分
,,
,又, ……………………………3分
法一:为圆的切线,,,
设,则有,
, …………………5分
又,,,
所以椭圆的方程为 …………6分
法二:为圆的切线,,,
设,则有,, …………………5分
又,,, …………6分
法三:为圆的切线,则圆心到直线的距离等于,
又,,
, ……………………………5分
又,,, ……………6分
(Ⅱ)法一:假设存在点,使为等腰三角形,
则点满足…………①, ………………7分
下面分三种情况讨论:
(1)当时,
有,即…………②
由①②联立得:, ……………………………9分
(2)当时,
有,即…………③
由①③联立得:, …………………………11分
(3)当时,
有,即…………④
由①④联立得:,又, …………………13分
综上,圆上存在点或或,使
为等腰三角形. …………………14分
法二:假设存在点,使为等腰三角形,下面分三种情况讨论:
(1)当时,
关于轴对称点也在圆上,
………………8分
(2)当时,,
又圆的直径为,为圆的直径,
此时由、及中点公式得; …………………11分
(3)当时,设,则有
, ………………………13分
综上,圆上存在点或或,使
为等腰三角形. …………………………14分
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