题目内容

6.已知椭圆C:$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0),且圆C′:x2+y2=1过椭圆C的上顶点和右焦点.
(1)求椭圆C的标准方程和离心率;
(2)已知直线l与椭圆C只有1个交点,探究:是否存在两个定点P(x1,0)、Q(x2,0),且x1<x2,使得P、Q到直线l的距离之积为1.如果存在,求出这两个定点的坐标;如果不存在,说明理由.

分析 (1)由题意可得b=c=1,a=$\sqrt{2}$,进而得到C的标准方程和离心率;
(2)分类讨论,利用直线l与椭圆C有只有一个公共点,确定k,p的关系,设在x轴上存在两点(s,0),(t,0),使其到直线l的距离之积为1,建立方程,即可求得结论.

解答 解:(1)由题意,b=c=1,a=$\sqrt{2}$,
∴椭圆C的标准方程$\frac{{x}^{2}}{2}+{y}^{2}$=1,离心率e=$\frac{c}{a}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$;
(2))①当直线l斜率存在时,设直线l方程为y=kx+p,
代入椭圆方程得(1+2k2)x2+4kpx+2p2-2=0.
因为直线l与椭圆C有只有一个公共点,
所以△=16k2p2-4(1+2k2)(2p2-2)=8(1+2k2-p2)=0,
即1+2k2=p2.
设在x轴上存在两点(s,0),(t,0),使其到直线l的距离之积为1,
则$\frac{|ks+p|}{\sqrt{1+{k}^{2}}}•\frac{|kt+p|}{\sqrt{1+{k}^{2}}}$=1,
即(st+1)k+p(s+t)=0(*),或(st+3)k2+(s+t)kp+2=0 (**).
由(*)恒成立,得$\left\{\begin{array}{l}{st+1=0}\\{s+t=0}\end{array}\right.$得$\left\{\begin{array}{l}{s=1}\\{t=-1}\end{array}\right.$,或$\left\{\begin{array}{l}{s=-1}\\{t=1}\end{array}\right.$,
而(**)不恒成立.
②当直线l斜率不存在时,直线方程为x=±$\sqrt{2}$时,
定点(-1,0)、F2(1,0)到直线l的距离之积d1?d2=($\sqrt{2}$-1)($\sqrt{2}$+1)=1.
综上,存在两个定点(1,0),(-1,0),使其到直线l 的距离之积为定值1.

点评 本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查存在性问题的研究,考查学生的计算能力,同时考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.

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