题目内容
已知椭圆C:
的离心率为
,
直线
:y=x+2与原点为圆心,以椭圆C的短轴长为直
径的圆相切.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点
的直线
与椭圆
交于
,
两点.设直线
的斜率
,在
轴上是否存在点
,使得
是以GH为底边的等腰三角形. 如果存在,求出实数
的取值范围,如果不存在,请说明理由.![]()
(Ⅰ)
.
(Ⅱ)存在满足题意的点
(m,0)且实数
的取值范围为:
.
解析试题分析:(Ⅰ)利用离心率公式,得到
,利用直线与圆相切,圆心到直线的距离等于半径,得到
,得到
,从而得到椭圆C的方程
.(Ⅱ)通过假设
的方程为
(
),与椭圆方程联立,应用韦达定理确定交点坐标关系,利用“向量法”得到![]()
. 将
表示成
应用导数或均值定理确定
的范围.
试题解析:(Ⅰ)
, 2分
∵直线
:y=x+2与圆x2+y2=b2相切,
∴
,解得
,则a2="4." 4分
故所求椭圆C的方程为
. 5分
(Ⅱ)在
轴上存在点
,使得
是以GH为底边的等腰三角形. 6分
理由如下:
设
的方程为
(
),
由![]()
因为直线
与椭圆C有两个交点,所以![]()
所以
,又因为
,所以
.
设
,
,则
. 7分![]()
.
=![]()
.
由于等腰三角形中线与底边互相垂直,则![]()
. 8分
所以
.
故
.
即![]()
因为
,所以
.所以
.![]()
![]()
设
,当
时,
,
所以函数
在
上单调递增,所以
, 10分
所以
11分
(若学生用基本不等式求解无证明扣1分)
又因为
,所以
. 所以
,.
故存在满足题意的点
(m,0)且实数
的取值范围为:
. 12分
考点:1、椭圆的几何性质,2、直线与椭圆的位置关系,3、平面向量的坐标运算.
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