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精英家教网已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
5
3
,短轴一个端点到右焦点的距离为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过椭圆C上的动点P引圆O:x2+y2=b2的两条切线PA、PB,A、B分别为切点,试探究椭圆C上是否存在点P,由点P向圆O所引的两条切线互相垂直?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)根据短轴一个端点到右焦点的距离为3求出a,然后根据离心率求出b,最后根据a、b、c关系求出b,从而求出椭圆的标准方程;
(2)设P点坐标为(x0,y0),若∠APB=90°,则有|OA|=|AP|,建立关于x0和y0的一个方程,然后根据P(x0,y0)在椭圆上,建立第二个方程,解之即可求出所求.
解答:精英家教网解:(1)设椭圆的半焦距为c,依题意
c
a
=
5
3
a=3
a2=b2+c2

∴b=2,∴所求椭圆方程为
x2
9
+
y2
4
=1

(2)如图,设P点坐标为(x0,y0),
若∠APB=90°,则有|OA|=|AP|.
|OA|=
|OP|2-|OA|2

2=
x02+y02-4

两边平方得x02+y02=8①
又因为P(x0,y0)在椭圆上,所以4x02+9y02=36②
①,②联立解得x02=
36
5
y02=
4
5

所以满足条件的有以下四组解
x0=
6
5
5
y0=
2
5
5
x0=
6
5
5
y0=-
2
5
5
x0=-
6
5
5
y0=
2
5
5
x0=-
6
5
5
y0=-
2
5
5

所以,椭圆C上存在四个点(
6
5
5
2
5
5
)
(
6
5
5
,-
2
5
5
)
(-
6
5
5
2
5
5
)
(-
6
5
5
,-
2
5
5
)

分别由这四个点向圆O所引的两条切线均互相垂直.
点评:本题考查了椭圆的标准方程与圆、直线与圆锥曲线的位置关系,以及圆的切线方程,是一道综合性的试题,考查了学生综合运用知识解决问题的能力.考查了同学们观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力,此题是个难题.
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