题目内容
(本小题满分14分)
已知
,
为椭圆
的左、右顶点,
为其右焦点,
是椭圆
上异于
,
的动点,且
面积的最大值为
.
(Ⅰ)求椭圆
的方程及离心率;
(Ⅱ)直线
与椭圆在点
处的切线交于点
,当直线
绕点
转动时,试判断以![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031583244.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082317403161465.gif)
为直径的圆与直线
的位置关系,并加以证明.
已知
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174030928334.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174030959324.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174030975205.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174030990200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031006202.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174030975205.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031146200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031162206.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031287298.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031302260.gif)
(Ⅰ)求椭圆
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174030975205.gif)
(Ⅱ)直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031489234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031162206.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031521210.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031489234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031146200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031583244.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082317403161465.gif)
为直径的圆与直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031630232.gif)
解:(Ⅰ)由题意可设椭圆
的方程为
,
.
由题意知
解得![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031739280.gif)
,
.
故椭圆
的方程为
,离心率为
.……6分
(Ⅱ)以
为直径的圆与直线
相切.
证明如下:由题意可设直线
的方程为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031911468.gif)
.
则点
坐标为
,
中点
的坐标为
.
由
得
.
设点
的坐标为
,则
.
所以
,
.……………………………10分
因为点
坐标为
,
当
时,点
的坐标为
,点
的坐标为
.
直线
轴,此时以
为直径的圆
与直线
相切
.
当
时,则直线
的斜率
.
所以直线
的方程为
.
点
到直线
的距离![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231740330031167.gif)
.
又因为
,所以
.
故以
为直径的圆与直线
相切.
综上得,当直线
绕点![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031146200.gif)
转动时,以
为直径的圆与直线
相切.………14分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174030975205.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031677715.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031692313.gif)
由题意知
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031708885.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031739280.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082317403175572.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031770220.gif)
故椭圆
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174030975205.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031817491.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031833226.gif)
(Ⅱ)以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031583244.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031630232.gif)
证明如下:由题意可设直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031489234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031911468.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031926310.gif)
则点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031521210.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031973411.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031583244.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032004204.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032020306.gif)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032035784.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032051829.gif)
设点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031006202.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032113417.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032332678.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032347607.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032363745.gif)
因为点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174030990200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032519282.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032550311.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031006202.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032597339.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031521210.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032628300.gif)
直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032644272.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031583244.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032691572.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031630232.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082317403273771.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032753321.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031630232.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032862685.gif)
所以直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031630232.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032940629.gif)
点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174032004204.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031630232.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231740330031167.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174033034889.gif)
又因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174033159365.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174033174519.gif)
故以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031583244.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031630232.gif)
综上得,当直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031489234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031146200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082317403326872.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031583244.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823174031630232.gif)
略
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