题目内容
如图,已知,
,
,
分别是椭圆
的四个顶点,△
是一个边长为2的等边三角形,其外接圆为圆
.
(1)求椭圆及圆
的方程;
(2)若点是圆
劣弧
上一动点(点
异于端点
,
),直线
分别交线段
,椭圆
于点
,
,直线
与
交于点
.
(ⅰ)求的最大值;
(ⅱ)试问:,
两点的横坐标之和是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.
(1),
,(2)(ⅰ)
,(ⅱ)
.
解析试题分析:(1)求椭圆标准方程,只需两个独立条件. 由题意知,,
,所以
,
,所以椭圆
的方程为
,求圆的方程,有两个选择,一是求圆的标准方程,确定圆心与半径,二是求圆的一般方程,只需代入圆上三个点的坐标.本题两个方法皆简单,如易得圆心
,
,所以圆
的方程为
(2)(ⅰ)本题关键分析出比值
暗示的解题方向,由于点
在
轴上,所以
,因此解题方向为利用斜率分别表示出点
与点
的横坐标. 设直线
的方程为
,与直线
的方程
联立,解得点
,联立
,消去
并整理得,
,解得点
,因此
当且仅当
时,取“=”,所以
的最大值为
.(ⅱ)求出点
的横坐标,分析与点
的横坐标的和是否为常数. 直线
的方程为
,与直线
的方程
联立,解得点
,所以
、
两点的横坐标之和为
.
试题解析:(1)由题意知,,
,
所以,
,所以椭圆
的方程为
, 2分
易得圆心,
,所以圆
的方程为
.4分
(2)解:设直线的方程为
,
与直线的方程
联立,解得点
, 6分
联立,消去
并整理得,
,解得点
,
9分
(ⅰ),当且仅当
时,取“=”,
所以的最大值为
. 12分
(ⅱ)直线
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