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1、2022年高考數(shù)學二輪專題復習 第四周 星期三 解析幾何習題 理
解析幾何知識(命題意圖:考查橢圓與圓知識的交匯,主要涉及到橢圓方程的求解,平面向量的模與數(shù)量積的轉化,直線與橢圓方程聯(lián)立,圓的方程的求解等.)
設橢圓C:+=1(a>b>0),F(xiàn)1,F(xiàn)2為左、右焦點,B為短軸端點,且S△BF1F2=4,離心率為,O為坐標原點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)是否存在圓心在原點的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓C恒有兩個交點M、N,且滿足|+|=|-|?若存在,求出該圓的方程,若不存在,說明理由.
解 (1)因為橢圓C:+=1(a>0,b>0),由題意得S△BF1F2=×2c×b=4,e
2、==,a2=b2+c2,
解得橢圓C的方程為+=1.
(2)假設存在圓心在原點的圓x2+y2=r2,使得該圓的任意一條切線與橢圓C恒有兩個交點M,N,
因為|+|=|-|,
所以有·=0,
設M(x1,y1),N(x2,y2),
當切線斜率存在時,設該圓的切線方程為y=kx+m,
解方程組
得x2+2(kx+m)2=8,
即(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0,
則Δ=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-8)=8(8k2-m2+4)>0,即8k2-m2+4>0,
∴x1+x2=-,x1x2=;
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=-+m2=.
要使·=0,需x1x2+y1y2=0,
即+=0,
所以3m2-8k2-8=0,所以k2=≥0.
又8k2-m2+4>0,所以所以m2≥,
即m≥或m≤-,
因為直線y=kx+m為圓心在原點的圓的一條切線,所以圓的半徑為r=,r2===,r=,所求的圓為x2+y2=,
此時圓的切線y=kx+m都滿足m≥或m≤-,
而當切線的斜率不存在時,切線為x=±,與橢圓+=1的兩個交點為或滿足·=0,綜上,存在圓心在原點的圓x2+y2=滿足條件.