题目内容
已知椭圆
的离心率
,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)圆x2+y2=1的一条切线l与椭圆C相交于A,B两点,问是否存在上述直线l使
成立?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)由
,得a2=4c2,再由c2=a2-b2,解得a=
b①.
由连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为
,可知2ab=4
②.
①②可得a=2,b=
.
所以椭圆的方程为
.
(Ⅱ)假设存在直线l满足条件
①当直线l的斜率不存在时,则方程为x=±1
当方程为x=1时,直线l与椭圆的交点为A(1,
),B(1,-
),则
同理方程为x=1时,
也不成立;
②斜率存在时,假设方程为y=kx+m,由直线与圆相切可得m2=1+k2,
直线方程代入椭圆方程,消去y,可得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-
,x1x2=
∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=
∴
=x1x2+y1y2=
+
=
<0
综上所述,直线l不存在.
分析:(Ⅰ)由
,得a2=4c2,再由c2=a2-b2,解得a=
b,利用连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为
,即可求得椭圆的方程;
(Ⅱ)假设存在直线l满足条件
①当直线l的斜率不存在时,则方程为x=±1,可得
不成立;
②斜率存在时,假设方程为y=kx+m,由直线与圆相切可得m2=1+k2,直线方程代入椭圆方程,利用韦达定理,结合向量的数量积运算,即可得到结论.
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与圆,直线与椭圆的位置关系,考查向量的数量积运算,属于中档题.
由连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为
①②可得a=2,b=
所以椭圆的方程为
(Ⅱ)假设存在直线l满足条件
①当直线l的斜率不存在时,则方程为x=±1
当方程为x=1时,直线l与椭圆的交点为A(1,
同理方程为x=1时,
②斜率存在时,假设方程为y=kx+m,由直线与圆相切可得m2=1+k2,
直线方程代入椭圆方程,消去y,可得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-
∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=
∴
综上所述,直线l不存在.
分析:(Ⅰ)由
(Ⅱ)假设存在直线l满足条件
①当直线l的斜率不存在时,则方程为x=±1,可得
②斜率存在时,假设方程为y=kx+m,由直线与圆相切可得m2=1+k2,直线方程代入椭圆方程,利用韦达定理,结合向量的数量积运算,即可得到结论.
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与圆,直线与椭圆的位置关系,考查向量的数量积运算,属于中档题.
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