题目内容
设椭圆E:
(a,b>0)过M(2,
),N(
,1)两点,O为坐标原点,
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且
?若存在,写出该圆的方程,并求|AB|的取值范围,若不存在,说明理由。
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且
解:(1)因为椭圆E:
(a,b>0)过M(2,
),N(
,1)两点,
所以
,解得
,所以
,
椭圆E的方程为
;
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且
,
设该圆的切线方程为y=kx+m,
解方程组
,得
,
即
,
则△=
,即
,
,
,
要使
,需使
,
即
,
所以
,所以
,
又
,
所以
,所以
,
因为直线y=kx+m为圆心在原点的圆的一条切线,
所以圆的半径为
,
,
所求的圆为
,
此时圆的切线y=kx+m都满足
,
而当切线的斜率不存在时切线为
,
与椭圆的两个交点为
,满足
;
综上,存在圆心在原点的圆
,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,
且
,
因为
,
所以
,

,
①当k≠0时,
,
因为
,所以
,
所以
,
所以
,当且仅当
时取“=”;
②当k=0时,
;
③当AB的斜率不存在时,两个交点为
,
所以此时
;
综上,|AB|的取值范围为
,即:
。
所以
椭圆E的方程为
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且
设该圆的切线方程为y=kx+m,
解方程组
即
则△=
要使
即
所以
又
所以
因为直线y=kx+m为圆心在原点的圆的一条切线,
所以圆的半径为
所求的圆为
此时圆的切线y=kx+m都满足
而当切线的斜率不存在时切线为
与椭圆的两个交点为
综上,存在圆心在原点的圆
且
因为
所以
①当k≠0时,
因为
所以
所以
②当k=0时,
③当AB的斜率不存在时,两个交点为
所以此时
综上,|AB|的取值范围为
练习册系列答案
相关题目