题目内容
(本题满分16分 )
在平面直角坐标系中,椭圆C:
(a>b>0),圆O:x2+y2=a2,且过点A(,0)所作圆的两条切线互相垂直.
(Ⅰ)求椭圆离心率;
(Ⅱ)若直线y=2与圆交于D、E;与椭圆交于M、N,且DE=2MN,求椭圆的方程;
(Ⅲ)设点T(0,3)在椭圆内部,若椭圆C上的点到点P的最远距离不大于5,求椭圆C的短轴长的取值范围.
(Ⅰ)由条件:过点A(,0)作圆的两切线互相垂直,
∴OA=a,即:=a,∴e=. …………………………………………………3分
(Ⅱ)∵e=,∴a2=2c2,a2=2b2,∴椭圆C:+=1. …………………………………………5分
得x2=a2-12,∴DE=2,
得x2=2b2-24,∴MN=
, …………………………………7分
由DE=2MN,得:
=4(2b2-24),∴2b2-12=4(2b2-24)解得:b2=14,a2=28,
∴椭圆方程为:
. …………………………………………………9分
(Ⅲ)∵点T(0,3)在椭圆内部,∴b>3,
设P(x,y)为椭圆上任一点,则
PT2=x2+(y-3)2=2b2-2y2+(y-3)2=-(y+3)2+2b2+18,其中,-b<y<b, …………………12分
∵b>3,∴-b<-3,
∴当y=-3时,PT2的最大值2b2+18. ……………………………………………………14分
依题意:PT≤5,∴PT2≤50,
∴2b2+18≤50,∴0<b≤4,
又∵b>3,∴3<b≤4,即6<2b≤8,
∴椭圆C的短轴长的取值范围6<b≤8. …………………………………………………16分