题目内容
已知椭圆
+
=1经过点P(
,
),离心率是
,动点M(2,t)(t>0)
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求以OM为直径且别直线3x-4y-5=0截得的弦长为2的圆的方程;
(3)设F是椭圆的右焦点,过点F做OM的垂线与以OM为直径的圆交于点N,证明线段ON长是定值,并求出定值.
解:(1)∵椭圆
+
=1经过点P(
,
),
离心率是
,
∴椭圆方程设为
,
把点P(
,
)代入,
得
,
解得4k2=2,
∴椭圆的标准方程是
.
(2)以OM为直径的圆的圆心是(1,
),
半径r=
,
方程为
,
∵以OM为直径圆直线3x-4y-5=0截得的弦长为2,
∴圆心(1,
)到直线3x-4y-5=0的距离d=
,
∴
,
解得t=4,
∴所求圆的方程是(x-1)2+(y-2)2=5.
(3)设N(x0,y0),
点N在以OM为直径的圆上,
所以x0(x0-2)+y0(y0-t)=0,
即:x02+y02=2x0+ty0,
又N在过F垂直于OM的直线上,
所以
,
即2x0+ty0=2,
所以
.
分析:(1)由椭圆
+
=1离心率是
,设椭圆方程设为
,把点P(
,
)代入,得
,由此能求出椭圆的标准方程.
(2)以OM为直径的圆的圆心是(1,
),半径r=
,方程为
,由以OM为直径圆直线3x-4y-5=0截得的弦长为2,知
,由此能求出所求圆的方程.
(3)设N(x0,y0),点N在以OM为直径的圆上,所以x02+y02=2x0+ty0,又N在过F垂直于OM的直线上,所以2x0+ty0=2,由此能求出ON.
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.综合性强,难度大,易出错.解题时要认真审题,仔细解答.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/51.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/52.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/5054.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/13.png)
离心率是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/54.png)
∴椭圆方程设为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/118373.png)
把点P(
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/5054.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/13.png)
得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/118374.png)
解得4k2=2,
∴椭圆的标准方程是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/637.png)
(2)以OM为直径的圆的圆心是(1,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7600.png)
半径r=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/118375.png)
方程为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/46274.png)
∵以OM为直径圆直线3x-4y-5=0截得的弦长为2,
∴圆心(1,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7600.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/46277.png)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/118376.png)
解得t=4,
∴所求圆的方程是(x-1)2+(y-2)2=5.
(3)设N(x0,y0),
点N在以OM为直径的圆上,
所以x0(x0-2)+y0(y0-t)=0,
即:x02+y02=2x0+ty0,
又N在过F垂直于OM的直线上,
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/118377.png)
即2x0+ty0=2,
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/118378.png)
分析:(1)由椭圆
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/51.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/52.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/54.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/118373.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/5054.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/13.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/118374.png)
(2)以OM为直径的圆的圆心是(1,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7600.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/118375.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/46274.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/118376.png)
(3)设N(x0,y0),点N在以OM为直径的圆上,所以x02+y02=2x0+ty0,又N在过F垂直于OM的直线上,所以2x0+ty0=2,由此能求出ON.
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.综合性强,难度大,易出错.解题时要认真审题,仔细解答.
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