题目内容
设P(x1,y1),Q(x2,y2)为椭圆
上两个不同的动点,圆O的方程为x2+y2=a2.
(1)如图,若向圆O内随机投一点A,点A落在椭圆C的概率为
,椭圆C上的动 点到其焦点的最近距离为
.椭圆C的面积为πab.
(i)求椭圆C的标准方程;
(ii)若点B(0,1)且
,求直线OP的低斜率;
(2)若直线OP和OQ的斜率之积为
,请探点M(x1,x2)与圆O的位置关系,并说明理由.


解:(1)(i)由已知得
,又a2=b2+c2,解得a=2,b=1,
∴椭圆C的方程为
.
(ii)由
,得(-x2,1-y2)=(x1,y1),
∴
,
结合圆的对称性知点P,Q关于y轴对称且PQ的中点坐标为(0,
),
故直线PQ的方程为
,从而得
,
∴
.
(2)由题意知直线OP的斜率存在,设其方程为y=kx,
代入
,整理,得
①
由
,用
代替①中的k,得
,
∴
=a2,
∴点M(x1,x2)在圆O:x2+y2=a2上.
分析:(1)(i)由已知得
,又a2=b2+c2,由此能得到椭圆C的方程.
(ii)由
,得(-x2,1-y2)=(x1,y1),所以
,结合圆的对称性知点P,Q关于y轴对称且PQ的中点坐标为(0,
),由此能求出直线OP的斜率.
(2)设OP方程为y=kx,代入
,得
,由
,得
,所以
=a2,由此知点M(x1,x2)在圆O:x2+y2=a2上.
点评:本题主要考查椭圆标准方程,简单几何性质,直线与椭圆的位置关系,圆的简单性质等基础知识.考查运算求解能力,推理论证能力;考查函数与方程思想,化归与转化思想.
∴椭圆C的方程为
(ii)由
∴
结合圆的对称性知点P,Q关于y轴对称且PQ的中点坐标为(0,
故直线PQ的方程为
∴
(2)由题意知直线OP的斜率存在,设其方程为y=kx,
代入
由
∴
∴点M(x1,x2)在圆O:x2+y2=a2上.
分析:(1)(i)由已知得
(ii)由
(2)设OP方程为y=kx,代入
点评:本题主要考查椭圆标准方程,简单几何性质,直线与椭圆的位置关系,圆的简单性质等基础知识.考查运算求解能力,推理论证能力;考查函数与方程思想,化归与转化思想.
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