题目内容
给定椭圆
:
,称圆心在原点
,半径为
的圆是椭圆
的“准圆”.若椭圆
的一个焦点为
,且其短轴上的一个端点到
的距离为
.
(Ⅰ)求椭圆
的方程和其“准圆”方程;
(Ⅱ)点
是椭圆
的“准圆”上的一个动点,过动点
作直线
,使得
与椭圆
都只有一个交点,试判断
是否垂直,并说明理由.
(Ⅰ)
,
;(Ⅱ)垂直.
解析试题分析:(Ⅰ)利用焦点坐标求出
,利用短轴上的一个端点到
的距离为
,求出
,解出
,
,写出椭圆方程,通过得到的
,
求出准圆的半径,直接写出准圆方程;(Ⅱ)分情况讨论:①当
中有一条直线的斜率不存在时,②当
的斜率都存在时.
试题解析:(Ⅰ)由题意可知
,
,则
,
,
所以椭圆方程为
. 2分
易知准圆半径为
,
则准圆方程为
. 4分
(Ⅱ)①当
中有一条直线的斜率不存在时,
不妨设
的斜率不存在,因为
与椭圆只有一个公共点,则其方程为
,
当
的方程为
时,此时
与准圆交于点
,
,
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; 6分
同理可证直线
的方程为
时,直线
也垂直. 7分
②当
的斜率都存在时,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
.
由
化简整理得,
. 因为
,
所以有
. 10分
设直线
的斜率分别为
,因为
与椭圆只有一个公共点,
所以
满足方程
,
所以
,即
垂直. 12分
综合①②知,
垂直. 13分
考点:1.椭圆方程;2.分类讨论思想解题.
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