题目内容
已知椭圆G经过点P(
,
),且一个焦点为(-
,0).过点(m,0)作圆x2+y2=1的切线l交椭圆G于A,B两点.
(Ⅰ)求椭圆G的方程;
(Ⅱ)将|AB|表示为m的函数,并求|AB|的最大值.
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| 1 |
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(Ⅰ)求椭圆G的方程;
(Ⅱ)将|AB|表示为m的函数,并求|AB|的最大值.
分析:(Ⅰ)设椭圆的方程,利用椭圆G经过点P(
,
),且一个焦点为(-
,0),建立方程,求得几何量,即可求得椭圆G的方程;
(Ⅱ)由题意知,|m|≥1,分类讨论:当m=±1时,|AB|=
;当|m|>1时,设l的方程代入椭圆方程,利用韦达定理,及l与圆x2+y2=1相切,可表示|AB|,利用基本不等式可求最值,从而可得结论.
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(Ⅱ)由题意知,|m|≥1,分类讨论:当m=±1时,|AB|=
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解答:解:(Ⅰ)由题意,设椭圆的方程为
+
=1(a>b>0)
∵椭圆G经过点P(
,
),且一个焦点为(-
,0).
∴
+
=1,a2-b2=3
∴a2=4,b2=1
∴椭圆G的方程为
+y2=1;
(Ⅱ)由题意知,|m|≥1
当m=±1时,切线l的方程为x=±1,此时|AB|=
;
当|m|>1时,设l为y=k(x-m),代入椭圆方程可得(1+4k2)x2-8k2mx+4k2m2-4=0
设A、B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=
,x1x2=
∵l与圆x2+y2=1相切,∴
=1,即m2k2=k2+1
∴|AB|=
×
=
=
≤2(当且仅当m=±
时取等号)
∴|AB|的最大值为2.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
∵椭圆G经过点P(
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| 3 |
∴
| 3 |
| a2 |
| 1 |
| 4b2 |
∴a2=4,b2=1
∴椭圆G的方程为
| x2 |
| 4 |
(Ⅱ)由题意知,|m|≥1
当m=±1时,切线l的方程为x=±1,此时|AB|=
| 3 |
当|m|>1时,设l为y=k(x-m),代入椭圆方程可得(1+4k2)x2-8k2mx+4k2m2-4=0
设A、B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=
| 8k2m |
| 1+4k2 |
| 4k2m2-4 |
| 1+4k2 |
∵l与圆x2+y2=1相切,∴
| |km| | ||
|
∴|AB|=
| 1+k2 |
| (x1+x2)2-4x1x2 |
4
| ||
| m2+3 |
4
| ||
|m|+
|
| 3 |
∴|AB|的最大值为2.
点评:本题考查椭圆的性质与标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查弦长的计算,考查韦达定理的运用,正确运用韦达定理是关键.
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