题目内容
(本小题满分12分)
给定椭圆
:
,称圆心在原点
,半径为
的圆是
椭圆
的“准圆”。若椭圆
的一个焦点为
,其短轴上的一个端点到
的距
离为
.
(Ⅰ)求椭圆
的方程和其“准圆”方程.
(Ⅱ)点
是椭圆
的“准圆”上的一个动点,过动点
作直线
使得
与椭
圆
都只有一个交点,且
分别交其“准圆”于点
;
(1)当
为“准圆”与
轴正半轴的交点时,求
的方程.
(2)求证:
为定值.
【答案】
解:(Ⅰ)
,
椭圆方程为
,…………2分
准圆方程为
。
…………3分
(Ⅱ)(1)因为准圆
与
轴正半轴的交点为
,
设过点
且与椭圆有一个公共点的直线为
,
所以由
消去
,得
.
因为椭圆与
只有一个公共点,
所以
,解得
。
…………………………5分
所以
方程为
.
…………………………6分
(2)①当
中有一条无斜率时,不妨设
无斜率,
因为
与椭圆只有一个公共点,则其方程为
,
当
方程为
时,此时
与准圆交于点
,
此时经过点
(或
)且与椭圆只有一个公共点的直线是
(或
),
即
为
(或
),显然直线
垂直;
同理可证
方程为
时,直线
垂直.
…………………………7分
②当
都有斜率时,设点
,其中
.
设经过点
与椭圆只有一个公共点的直线为
,
则
消去
,得
.
由
化简整理得:
.…………………………8分
因为
,所以有
.
设
的斜率分别为
,因为
与椭圆只有一个公共点,
所以
满足上述方程
,
所以
,即
垂直.
…………………………10分
综合①②知:因为
经过点
,又分别交其准圆于点
,且
垂直,所以线段
为准圆
的直径,所以
=4. ………………………12分
【解析】略
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