题目内容
【题目】设椭圆C:
=1(a>b>0),椭圆C短轴的一个端点与长轴的一个端点的连线与圆O:x2+y2=
相切,且抛物线y2=﹣4
x的准线恰好过椭圆C的一个焦点. (Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过圆O上任意一点P作圆的切线l与椭圆C交于A,B两点,连接PO并延长交圆O于点Q,求△ABQ面积的取值范围.
【答案】解:(Ⅰ)因为椭圆C短轴的一个端点与长轴的一个端点的连线与圆O:x2+y2=
相切, 所以
,
又抛物线y2=﹣4
其准线方程为x=
,
因为抛物线y2=﹣4
的准线恰好过椭圆C的一个焦点,
所以c=
,从而a2﹣b2=c2=2
两式联立,解得b2=2,a2=4,
所以椭圆C的方程为:
①当直线l的斜率不存在时,不妨设直线AB方程为l:x=
,
则A(
,
),B(
,﹣
),P(
,0),所以Q(﹣
,0),
从而S△ABQ=
|PQ||AB|=
=
②当直线l的斜率存在时,设其方程设为y=kx+m,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),
联立方程组
,消去y得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣4=0,
△=(4mk)2﹣4(2k2+1)(2m2﹣4)=8(4k2﹣m2+2)>0,
即4k2﹣m2+2>0![]()
因为直线与圆相切,所以d=
=
,∴3m2=4(1+k2)
|AB|=
= ![]()
= ![]()
![]()
= ![]()
![]()
当k≠0时,|AB|= ![]()
=
,
因为4k2+
,
所以1<1+ ![]()
,所以
.
因为PQ圆O的直径,所以S△ABQ=
|PQ||AB|=
=
.
所以
<S△ABQ≤2
.
k=0时,S△ABQ=
|PQ||AB|=
×
×
= ![]()
综上可得△ABQ面积的取值范围为[
,2
]
【解析】(Ⅰ)利用椭圆C短轴的一个端点与长轴的一个端点的连线与圆O:x2+y2=
相切,推出
,以及c=
,然后求解椭圆方程.(Ⅱ)①当直线l的斜率不存在时,求出A、B、P、Q坐标,然后求解S△ABQ . ②当直线l的斜率存在时,设其方程设为y=kx+m,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),联立
,消去y利用韦达定理判别式以及弦长公式,点到直线的距离,求出S△ABQ=
|PQ||AB利用基本不等式求解最值,然后推出结果.
【考点精析】本题主要考查了椭圆的标准方程的相关知识点,需要掌握椭圆标准方程焦点在x轴:
,焦点在y轴:
才能正确解答此题.