题目内容
【题目】假定一个弹珠(设为质点
,半径忽略不计)的运行轨迹是以小球(半径
)的中心
为右焦点的椭圆
,已知椭圆的右端点
到小球表面最近的距离是1,椭圆的左端点
到小球表面最近的距离是5.
.
(1)求如图给定的坐标系下椭圆
的标准方程;
(2)弹珠由点
开始绕椭圆轨道逆时针运行,第一次与轨道中心
的距离是
时,弹珠由于外力作用发生变轨,变轨后的轨道是一条直线,称该直线的斜率
为“变轨系数”,求
的取值范围,使弹珠和小球不会发生碰撞.
【答案】(1)
;(2)
.
【解析】
(1)根据题意可得
,从而可求椭圆
的标准方程;
(2)根据与轨道中心
的距离是
可以求出点
的坐标,进而设出直线方程,利用直线与圆相离可求
的取值范围.
(1)由题意,
:
;
(2)设
,联立
与
,可求出
,
设直线方程为
,即
,
弹珠和小球不会发生碰撞,说明圆心
到直线
的距离大于圆半径1,
所以
,解得
.
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