题目内容
(2012•安徽模拟)已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的离心率e=
,且过点(
,
).
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)垂直于坐标轴的直线l与椭圆C相交于A、B两点,若以AB为直径的圆D经过坐标原点.证明:圆D的半径为定值.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 2 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)垂直于坐标轴的直线l与椭圆C相交于A、B两点,若以AB为直径的圆D经过坐标原点.证明:圆D的半径为定值.
分析:(1)根据椭圆C:
+
=1(a>b>0)的离心率e=
,可得a2=4b2,利用椭圆过点(
,
),即可求得椭圆C的标准方程;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),分类讨论:①当直线AB斜率不存在时,由椭圆的对称性可知x1=x2,y1=-y2,从而可求原点O到直线的距离;②当直线AB斜率为0时,由椭圆的对称性可知x1=-x2,y1=y2,可求原点O到直线的距离,由此可知圆D的半径为定值
.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 2 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),分类讨论:①当直线AB斜率不存在时,由椭圆的对称性可知x1=x2,y1=-y2,从而可求原点O到直线的距离;②当直线AB斜率为0时,由椭圆的对称性可知x1=-x2,y1=y2,可求原点O到直线的距离,由此可知圆D的半径为定值
2
| ||
| 5 |
解答:(1)解:∵椭圆C:
+
=1(a>b>0)的离心率e=
∴
=
,∴a2=4b2
∴椭圆C的方程为
+
=1
∵椭圆过点(
,
)
∴
+
=1
∴b2=1,a2=4
∴椭圆C的标准方程为
+y2=1
(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2)
①当直线AB斜率不存在时,由椭圆的对称性可知x1=x2,y1=-y2,
∵以AB为直径的圆D经过坐标原点,∴
•
=0
∴x1x2+y1y2=0,∴x12-y12=0
∵x12+4y12=4,∴|x1|=|y1|=
∴原点O到直线的距离为d=|x1|=
②当直线AB斜率为0时,由椭圆的对称性可知x1=-x2,y1=y2,
∵以AB为直径的圆D经过坐标原点,∴
•
=0
∴x1x2+y1y2=0,∴y12-x12=0
∵x12+4y12=4,∴|x1|=|y1|=
∴原点O到直线的距离为d=|y1|=
综上知,圆D的半径为定值
.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 2 |
∴
| a2-b2 |
| a2 |
| 3 |
| 4 |
∴椭圆C的方程为
| x2 |
| 4b2 |
| y2 |
| b2 |
∵椭圆过点(
| 3 |
| 1 |
| 2 |
∴
| 3 |
| 4b2 |
| 1 |
| b2 |
∴b2=1,a2=4
∴椭圆C的标准方程为
| x2 |
| 4 |
(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2)
①当直线AB斜率不存在时,由椭圆的对称性可知x1=x2,y1=-y2,
∵以AB为直径的圆D经过坐标原点,∴
| OA |
| OB |
∴x1x2+y1y2=0,∴x12-y12=0
∵x12+4y12=4,∴|x1|=|y1|=
2
| ||
| 5 |
∴原点O到直线的距离为d=|x1|=
2
| ||
| 5 |
②当直线AB斜率为0时,由椭圆的对称性可知x1=-x2,y1=y2,
∵以AB为直径的圆D经过坐标原点,∴
| OA |
| OB |
∴x1x2+y1y2=0,∴y12-x12=0
∵x12+4y12=4,∴|x1|=|y1|=
2
| ||
| 5 |
∴原点O到直线的距离为d=|y1|=
2
| ||
| 5 |
综上知,圆D的半径为定值
2
| ||
| 5 |
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查圆与椭圆的综合,正确运用椭圆的性质是解题的关键.
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