题目内容
如图,正方形ABCD内接于椭圆
=1(a>b>0),且它的四条边与坐标轴平行,正方形MNPQ的顶点M、N在椭圆上,顶点P、Q在正方形的边AB上,且A、M都在第一象限.
(1) 若正方形ABCD的边长为4,且与y轴交于E、F两点,正方形MNPQ的边长为2.
① 求证:直线AM与△ABE的外接圆相切;
② 求椭圆的标准方程;
(2) 设椭圆的离心率为e,直线AM的斜率为k,求证:2e2-k是定值.
(1) 证明:① 依题意:A(2,2),M(4,1),E(0,-2),∴
=(2,-1),
=(-2,-4),∴
=0,∴ AM⊥AE.
∵ AE为Rt△ABE外接圆直径,∴ 直线AM与△ABE的外接圆相切.
② 解:由
解得椭圆标准方程为
=1.
(2) 证明:设正方形ABCD的边长为2s,正方形MNPQ的边长为2t,则A(s,s),M(s+2t,t),代入椭圆方程
=1,
∴ 2e2-k=2为定值.
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