已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,离心率e=22,与双曲线x2-y2=12有相同的焦点.
(I)求椭圆C的标准方程;
(II)过点F1的直线l与该椭圆C交于M、N两点,且|F2M+F2N|=2263,求直线l的方程.
(Ⅲ)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任一条切线与椭圆C有两个交点A、B,且OA⊥OB?若存在,写出该圆的方程,否则,说明理由.
x
2
a
2
+
y
2
b
2
=
1
2
2
x
2
-
y
2
=
1
2
F
2
M
F
2
2
26
3
【考点】椭圆的几何特征.
【答案】(Ⅰ);
(Ⅱ)y=x+1或y=-x-1;
(Ⅲ)假设存在圆心在原点的圆使圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点
A(x1,y1),B(x2,y2)且OA⊥OB,
①当圆的切线不垂直x轴时,设该圆的切线方程为y=kx+m,
与x2+2y2=2联立得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0,
∴Δ=8(2k2-m2+1)>0,
∴,
∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=,
∵=x1x2+y1y2=0,
∴,
∴3m2-2k2-2=0,则2k2=3m2-2,
∴对任意k,符合条件的m满足
,
∴,即m≥或m≤-,
∵直线y=kx+m为圆心在原点的圆的一条切线,
∴圆的半径为r=,=,
∴所求的圆为,此时该圆的切线y=kx+m都满足m≥或m≤-,
∴所求的圆为,
②当切线的斜率不存在时,切线x=±,
与椭圆x2+2y2=2的两个交点为(,±)或(-,±),
满足OA⊥OB,
综上,存在圆心在原点的圆使圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A(x1,y1),B(x2,y2)且OA⊥OB.
x
2
2
+
y
2
=
1
(Ⅱ)y=x+1或y=-x-1;
(Ⅲ)假设存在圆心在原点的圆使圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点
A(x1,y1),B(x2,y2)且OA⊥OB,
①当圆的切线不垂直x轴时,设该圆的切线方程为y=kx+m,
与x2+2y2=2联立得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0,
∴Δ=8(2k2-m2+1)>0,
∴
x
1
+
x
2
=
-
4
km
1
+
2
k
2
,
x
1
x
2
=
2
m
2
-
2
1
+
2
k
2
∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=
m
2
-
2
k
2
1
+
2
k
2
∵
OA
•
OB
∴
2
m
2
-
2
1
+
2
k
2
+
m
2
-
2
k
2
1
+
2
k
2
=
0
∴3m2-2k2-2=0,则2k2=3m2-2,
∴对任意k,符合条件的m满足
3 m 2 - 2 ≥ 0 |
3 m 2 - 2 - m 2 + 1 > 0 |
∴
m
2
≥
2
3
6
3
6
3
∵直线y=kx+m为圆心在原点的圆的一条切线,
∴圆的半径为r=
|
m
|
1
+
k
2
r
2
=
m
2
1
+
k
2
2
3
(
k
2
+
1
)
k
2
+
1
=
2
3
∴所求的圆为
x
2
+
y
2
=
2
3
6
3
6
3
∴所求的圆为
x
2
+
y
2
=
2
3
②当切线的斜率不存在时,切线x=±
6
3
与椭圆x2+2y2=2的两个交点为(
6
3
6
3
2
3
6
3
满足OA⊥OB,
综上,存在圆心在原点的圆使圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A(x1,y1),B(x2,y2)且OA⊥OB.
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:263引用:1难度:0.1
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