题目内容
给定椭圆C:(Ⅰ)求椭圆C及其“伴随圆”的方程
(Ⅱ)试探究y轴上是否存在点P(0,m)(m<0),使得过点P作直线l与椭圆C只有一个交点,且l截椭圆C的“伴随圆”所得的弦长为
【答案】分析:(Ⅰ)由题意得:
得
,半焦距
,所以椭圆C的方程为
,“伴随圆”的方程为x2+y2=4.
(Ⅱ)假设y轴上存在点P(0,m)(m<0),则设过点P且与椭圆有一个交点的直线l为:y=kx+m,则
,整理得(1+3k2)x2+6kmx+(3m2-3)=0,所以△=(6km)2-4(1+3k2)(3m2-3)=0,解3k2+1=m2,由此能够导出y轴上存在点P(0,-2).
解答:解:(Ⅰ)由题意得:
得
,半焦距
(2分)
则b=1椭圆C的方程为
(3分)
“伴随圆”的方程为x2+y2=4(5分)
(Ⅱ)假设y轴上存在点P(0,m)(m<0),
则设过点P且与椭圆有一个交点的直线l为:y=kx+m,(1分)
则
整理得(1+3k2)x2+6kmx+(3m2-3)=0(3分)
所以△=(6km)2-4(1+3k2)(3m2-3)=0,解3k2+1=m2①(5分)
又因为直线l截椭圆C的“伴随圆”所得的弦长为
,
则有
化简得m2=2(k2+1)②(7分)
联立①②解得,k2=1,m2=4,所以k=±1,m=-2(∵m<0)
所以y轴上存在点P(0,-2)(9分)
点评:本题考查圆锥曲线的直线 的位置关系和综合运用,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.
(Ⅱ)假设y轴上存在点P(0,m)(m<0),则设过点P且与椭圆有一个交点的直线l为:y=kx+m,则
解答:解:(Ⅰ)由题意得:
则b=1椭圆C的方程为
“伴随圆”的方程为x2+y2=4(5分)
(Ⅱ)假设y轴上存在点P(0,m)(m<0),
则设过点P且与椭圆有一个交点的直线l为:y=kx+m,(1分)
则
所以△=(6km)2-4(1+3k2)(3m2-3)=0,解3k2+1=m2①(5分)
又因为直线l截椭圆C的“伴随圆”所得的弦长为
则有
联立①②解得,k2=1,m2=4,所以k=±1,m=-2(∵m<0)
所以y轴上存在点P(0,-2)(9分)
点评:本题考查圆锥曲线的直线 的位置关系和综合运用,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.
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