(本题满分14分)给定椭圆>
>0
,称圆心在原点
,半径为
的圆是椭圆
的“伴随圆”.若椭圆
的一个焦点为
,其短轴上的一个端点到
的距离为
.
(1)求椭圆的方程及其“伴随圆”方程;
(2)若倾斜角为的直线
与椭圆C只有一个公共点,且与椭圆
的伴随圆相交于M、N两
点,求弦MN的长;
(3)点是椭圆
的伴随圆上的一个动点,过点
作直线
,使得
与椭圆
都只有一个公共点,求证:
⊥
.
(本题满分14分)给定椭圆>
>0
,称圆心在原点
,半径为
的圆是椭圆
的“伴随圆”.若椭圆
的一个焦点为
,其短轴上的一个端点到
的距离为
.
(1)求椭圆的方程及其“伴随圆”方程;
(2)若倾斜角为的直线
与椭圆C只有一个公共点,且与椭圆
的伴随圆相交于M、N两
点,求弦MN的长;
(3)点是椭圆
的伴随圆上的一个动点,过点
作直线
,使得
与椭圆
都只有一个公共点,求证:
⊥
.
解:(1)因为,所以
,所以椭圆的方程为
,
伴随圆的方程为. ……………………………… 4分
(2)设直线的方程
,由
得
由得
,圆心到直线
的距离为
所以。 ……………………………… 8分
(3)①当中有一条无斜率时,不妨设
无斜率,
因为与椭圆只有一个公共点,则其方程为
或
,
当方程为
时,此时
与伴随圆交于点
此时经过点(或
且与椭圆只有一个公共点的另一条直线是
(或
,即
为
(或
,显然直线
垂直;
同理可证方程为
时,直线
垂直. ……………………………… 10分
②当都有斜率时,设点
其中
,
设经过点与椭圆只有一个公共点的直线为
,
由,消去
得到
,
即,
,
经过化简得到:,
因为,所以有
,
设的斜率分别为
,因为
与椭圆都只有一个公共点,
所以是关于
的方程:
的两个实数根,
因而,即
⊥
. ……………………………… 14分