题目内容

【题目】(题类A)以椭圆 +y2=1(a>1)短轴端点A(0,1)为直角顶点,作椭圆内接等腰直角三角形,试判断并推证能作出多少个符合条件的三角形.

【答案】解:设三角形另外两顶点为B,C,不妨设lAB:y=kx+1(k>0),lAC:y=﹣ x+1.
,得(1+a2k2)x2+2ka2x=0,
∴|AB|= =
同理可得:|AC|=
由|AB|=|AC|得,k3﹣a2k2+a2k﹣1=0,
即(k﹣1)[k2+(1﹣a2)k+1]=0,解得k=1或k2+(1﹣a2)k+1=0.
对于k2+(1﹣a2)k+1=0,
由(1﹣a22﹣4=0,得a= ,此时方程的根k=1;
当1<a< 时,方程k2+(1﹣a2)k+1=0无实根;
当a> 时,方程k2+(1﹣a2)k+1=0有两个不等实数根.
∴当a> 时,这样的三角形有3个;当1<a≤ 时这样的三角形有1个.
【解析】由题意设出等腰直角三角形两边所在直线方程:lAB:y=kx+1(k>0),lAC:y=﹣ x+1,分别联立直线方程和椭圆方程,求出|AB|,|AC|的长度,利用|AB|=|AC|得,k3﹣a2k2+a2k﹣1=0,然后分析方程根的情况得答案.

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