题目内容
(本小题满分13分)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.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过点的动直线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.
解:(Ⅰ)设椭圆的方程为,离心率,,抛物线的焦点为,所以,椭圆C的方程是x2+="1." …………(4分)
(Ⅱ)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).…………(6分)
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…………(9分)
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. …………(13分)
(Ⅱ)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).…………(6分)
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…………(9分)
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. …………(13分)
略
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