题目内容

【题目】已知椭圆的左右焦点分别为,,离心率是,P为椭圆上的动点.当取最大值时,的面积是

(1)求椭圆的方程:

(2)若动直线l与椭圆E交于A,B两点,且恒有,是否存在一个以原点O为圆心的定圆C,使得动直线l始终与定圆C相切?若存在,求圆C的方程,若不存在,请说明理由

【答案】(1);(2)存在,

【解析】

(1)根据余弦定理和基本不等式确定点P为椭圆短轴端点时,取最大值,再根据三角形面积及,求得,,,即可得到答案;

(2)对直线的斜率分存在和不存在两种情况讨论,当直线斜率存在时,设直线的方程为,,,利用向量数量积的坐标运算及韦达定理可得,即可得到答案;

(1)依题意可得,

设,由余弦定理可知:,

所以,

当且仅当(即P为椭圆短轴端点)时等号成立,且取最大值;

此时的面积是,

同时,联立和

解得,,,

所以椭圆方程为.

(2)当直线l斜率不存在时,直线l的方程为,

所以,,此时,

当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,,

原点O到直线1的距离为d,所以,

整理得,

由,可得,

,

,

, ,恒成立,

即恒成立 ,

所以,所以,

所以定圆C的方程是

所以当时 , 存在定圆C始终与直线l相切 ,

其方程是.

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