题目内容
【题目】已知椭圆C的中心在坐标原点,离心率 ,且其中一个焦点与抛物线 的焦点重合.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点S( ,0)的动直线l交椭圆C于A、B两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点T,使得无论l如何转动,以AB为直径的圆恒过点T,若存在,求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:设椭圆的方程为 ,离心率 , ,抛物线 的焦点为(0,1),所以 ,椭圆C的方程是x2+ =1
(2)解:若直线l与x轴重合,则以AB为直径的圆是x2+y2=1,若直线l垂直于x轴,则以AB为直径的圆是(x+ )2+y2= .
由 解得 即两圆相切于点(1,0).
因此所求的点T如果存在,只能是(1,0).
事实上,点T(1,0)就是所求的点.证明如下:
当直线l垂直于x轴时,以AB为直径的圆过点T(1,0).
若直线l不垂直于x轴,可设直线l:y=k(x+ ).
由 即(k2+2)x2+ k2x+ k2﹣2=0.
记点A(x1,y1),B(x2,y2),则
又因为 =(x1﹣1,y1), =(x2﹣1,y2), =(x1﹣1)(x2﹣1)+y1y2=(x1﹣1)(x2﹣1)+k2(x1+ )(x2+ )
=(k2+1)x1x2+( k2﹣1)(x1+x2)+ k2+1
=(k2+1) +( k2﹣1) + +1=0,
所以TA⊥TB,即以AB为直径的圆恒过点T(1,0).
所以在坐标平面上存在一个定点T(1,0)满足条件
【解析】(1)先设处椭圆的标准方程,根据离心率求的a和c的关系,进而根据抛物线的焦点求得c,进而求得a,则b可得,进而求的椭圆的标准方程.(2)若直线l与x轴重合,则以AB为直径的圆是x2+y2=1,若直线l垂直于x轴,则以AB为直径的圆是(x+ )2+y2= .联立两个圆的方程求得其交点的坐标,推断两圆相切,进而可判断因此所求的点T如果存在,只能是这个切点.证明时先看直线l垂直于x轴时,以AB为直径的圆过点T(1,0).再看直线l不垂直于x轴,可设出直线方程,与圆方程联立消去y,记点A(x1 , y1),B(x2 , y2),根据伟大定理求得x1+x2和x1x2的表达式,代入 的表达式中,求得 =0,进而推断TA⊥TB,即以AB为直径的圆恒过点T(1,0).
【考点精析】解答此题的关键在于理解椭圆的标准方程的相关知识,掌握椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:.