题目内容
已知椭圆E:
(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P是x轴上方椭圆E上的一点,且PF1⊥F1F2,
。
(1)求椭圆E的方程和P点的坐标;
(2)判断以PF2为直径的圆与以椭圆E的长轴为直径的圆的位置关系;
(3)若点G是椭圆C:
(m>n>0)上的任意一点,F是椭圆C的一个焦点,探究以GF为直径的圆与以椭圆C的长轴为直径的圆的位置关系。
(1)求椭圆E的方程和P点的坐标;
(2)判断以PF2为直径的圆与以椭圆E的长轴为直径的圆的位置关系;
(3)若点G是椭圆C:
解:(1)∵P在椭圆E上,
∴2a=|PF1|+|PF2|=4,a=2
∵PF1⊥F1F2,
∴ |F1F2|2=|PF2|2-|PF1|2=
2c=2,c=1,
∴b2=3
所以椭圆E的方程是
∵F1(-1,0),F2(1,0),
∵PF1⊥F1F2,
∴
。
(2)线段PF2的中点
∴以
为圆心,PF2为直径的圆M的方程为

圆M的半径
以椭圆E的长轴为直径的圆的方程为:x2+y2=4,圆心为O(0,0),半径为R=2,
圆M与圆O的圆心距为
所以两圆相内切。
(3)以GF为直径的圆与以椭圆C的长轴为直径的圆相内切,
设F′
是椭圆C的另一个焦点,其长轴长为2m(m>0),
∵点G是椭圆C上的任意一点,F是椭圆C的一个焦点,
则有|GF|+|CF'|=2m,
则以GF为直径的圆的圆心是M,圆M的半径为
,
以椭圆C的长轴为直径的圆O的半径R=m,
两圆圆心O,M分别是FF'和FG的中点,
∴两圆心间的距离
R-r
所以两圆内切。
∴2a=|PF1|+|PF2|=4,a=2
∵PF1⊥F1F2,
∴ |F1F2|2=|PF2|2-|PF1|2=
2c=2,c=1,
∴b2=3
所以椭圆E的方程是
∵F1(-1,0),F2(1,0),
∵PF1⊥F1F2,
∴
(2)线段PF2的中点
∴以
圆M的半径
以椭圆E的长轴为直径的圆的方程为:x2+y2=4,圆心为O(0,0),半径为R=2,
圆M与圆O的圆心距为
所以两圆相内切。
(3)以GF为直径的圆与以椭圆C的长轴为直径的圆相内切,
设F′
是椭圆C的另一个焦点,其长轴长为2m(m>0),
∵点G是椭圆C上的任意一点,F是椭圆C的一个焦点,
则有|GF|+|CF'|=2m,
则以GF为直径的圆的圆心是M,圆M的半径为
以椭圆C的长轴为直径的圆O的半径R=m,
两圆圆心O,M分别是FF'和FG的中点,
∴两圆心间的距离
所以两圆内切。
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