题目内容
给定椭圆C:
,称圆心在原点O、半径为
的圆是椭圆C的“伴椭圆” ,若椭圆C的一个焦点为
,其短轴上的一个端点到
距离为
;
(1)、求椭圆C的方程及其“伴椭圆”的方程;
(2)、若倾斜角为
的直线与椭圆C只有一个公共点,且与椭圆C的“伴椭圆”相交于M、N两点,求弦MN的长。
(3)、若点P是椭圆C“伴椭圆”上一动点,过点P作直线
,使得
与椭圆C都只有一个公共点,求证:
。
(1)、求椭圆C的方程及其“伴椭圆”的方程;
(2)、若倾斜角为
(3)、若点P是椭圆C“伴椭圆”上一动点,过点P作直线
解:(1)因为
,所以
……………………………………………2分
所以椭圆的方程为
,伴随圆的方程为
.………………4分
(2)设直线
的方程
,由
得
由
得
…………………………6分
圆心到直线
的距离为
,所以
………………………………8分
(3)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
或
,
当
方程为
时,此时
与伴随圆交于点
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.…………………………10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
,
由
,消去
得到
,
即
,……………………12分
,
经过化简得到:
,
因为
,所以有
,…………………14分
设
的斜率分别为
,因为
与椭圆都只有一个公共点,
所以
满足方程
,
因而
,即
垂直.……………………………………………………16分
所以椭圆的方程为
(2)设直线
由
圆心到直线
(3)①、当
因为
当
此时经过点
即
同理可证
②、当
设经过点
由
即
经过化简得到:
因为
设
所以
因而
略
练习册系列答案
相关题目