题目内容
已知:椭圆C:| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 2 |
Ⅰ.求椭圆C的方程及m与k的关系式m=f(k);
Ⅱ.设<
| OA |
| OB |
| OA| |
| 2 |
| OB |
| ||
| 3 |
| ||
| 5 |
Ⅲ.在Ⅱ.的条件下,求三角形AOB的面积.
分析:Ⅰ.由题意可知b=1,a2=2,由此可以求出椭圆C的方程.再由直线l:y=kx+m(m>0)与圆x2+y2=1相切,能够导出m与k的关系式m=f(k).
Ⅱ.由
消去y得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,然后由根的判别式和根与系数的关系求直线l的方程.
Ⅲ.|OA|为三角形的底边,|yB|为三角形的高,由此能够推导出三角形AOB的面积.
Ⅱ.由
|
Ⅲ.|OA|为三角形的底边,|yB|为三角形的高,由此能够推导出三角形AOB的面积.
解答:解:Ⅰ.∵椭圆C:
+
=1,过(0,1)点,∴b=1,
e=
=
=
∴a2=2,
∴椭圆C方程为:
+y2=1;
∵直线l:y=kx+m(m>0)与圆x2+y2=1相切,
∴
=1,m=
,即m=f(k)=
;
Ⅱ.
消去y得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,
△=8k2>0,∴k≠0
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=
,x1•x2=
,
•
=|
|•|
|•cosθ=
•
•
=
;
又
•
=(x1,y1)(x2,y2)=x1x2+y1y2═
=
k2=1,k=±1;∴m=f(k)=
=
,
直线l的方程为:y=x+
或y=-x+
,
Ⅲ.由Ⅱ.知k=±1;m=
消去y得3x2±4
x+2=0,
x1+x2=
,x1x2=
由弦长公式:|AB|=
,
∴S△AOB=
•1•|AB|=
,
∵|
|=
∴A(±
,0)
∴直线AB过(±
,0)点;
∵<
,
>=θ,
且cosθ=
∴sinθ=
,kOB=tanθ=±2
∴lOB:y=±2x,与
+y2=1
联立解得:x=
,y=-
或x=-
,y=
即B1(-
,
),B2(
,-
),
由两点得AB的方程为:y=±x+
,
由前面解知:|OA|为三角形的底边,|yB|为三角形的高,|yB|=
,S△AOB=
|
|•|yB|=
×
×
=
.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
e=
| c |
| a |
| ||
| a |
| ||
| 2 |
∴椭圆C方程为:
| x2 |
| 2 |
∵直线l:y=kx+m(m>0)与圆x2+y2=1相切,
∴
| |m| | ||
|
| 1+k2 |
| 1+k2 |
Ⅱ.
|
△=8k2>0,∴k≠0
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=
| -4km |
| 2k2+1 |
| 2m2-2 |
| 2k2+1 |
| OA |
| OB |
| OA |
| OB |
| 2 |
| ||
| 3 |
| ||
| 5 |
| 2 |
| 3 |
又
| OA |
| OB |
| k2+1 |
| 2k2+1 |
| 2 |
| 3 |
k2=1,k=±1;∴m=f(k)=
| 1+k2 |
| 2 |
直线l的方程为:y=x+
| 2 |
| 2 |
Ⅲ.由Ⅱ.知k=±1;m=
| 2 |
| 2 |
x1+x2=
4
| ||
| 3 |
| 2 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
∴S△AOB=
| 1 |
| 2 |
| 2 |
| 3 |
∵|
| OA |
| 2 |
| 2 |
∴直线AB过(±
| 2 |
∵<
| OA |
| OB |
且cosθ=
| ||
| 5 |
2
| ||
| 5 |
∴lOB:y=±2x,与
| x2 |
| 2 |
联立解得:x=
| ||
| 3 |
2
| ||
| 3 |
| ||
| 3 |
2
| ||
| 3 |
即B1(-
| ||
| 3 |
2
| ||
| 3 |
| ||
| 3 |
2
| ||
| 3 |
由两点得AB的方程为:y=±x+
| 2 |
由前面解知:|OA|为三角形的底边,|yB|为三角形的高,|yB|=
2
| ||
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| OA |
| 1 |
| 2 |
| 2 |
2
| ||
| 3 |
| 2 |
| 3 |
点评:本题考查椭圆知识的综合运用,有一定的难度,在解题时要认真审题,注意公式的灵活运用.
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