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已知椭圆C:x2a2+y2=1(a>1)的右焦点为F(c,0)(c>1),点P在圆O:x2+y2=1上任意一点(点P第一

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/16 23:36:02
已知椭圆C:
x
已知椭圆C:x2a2+y2=1(a>1)的右焦点为F(c,0)(c>1),点P在圆O:x2+y2=1上任意一点(点P第一
(1)证明:设Q(x1,y1)(x1>0),得|FQ|=a-ex1,…(3分)
∵PQ是圆x2+y2=1的切线,∴|PQ|=
|OQ|2−|OP|2=

x21+
y21−1,

x12
a2+y12=1,∴|PQ|=

x21+(1−

x21
a2)−1=
(1−
1
a2)
x21=ex1,…(6分)
所以|PQ|+|FQ|=a.                                  …(7分)
(2)由题意,e=

a2−1
a=

3
2,∴a=2.                …(9分)
方法一:设直线QR的方程为y=kx+m,∵点P在第一象限,∴k<0,m>0.
由直线QR与圆O相切,∴
|m|

k2+1=1,∴m2=k2+1.        …(11分)


y=kx+m

x2
4+y2=1,消y得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,
设R(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=−
8km
1+4k2.
由(1)知,|QR|=e(x1+x2)=

3
2(−
8km
1+4k2)=4
3•
|k|m
1+4k2=4
3•
|k|m
m2+3k2,…(14分)
∵m2+3k2≥2
3m|k|,∴|QR|≤4
3•
1
2
3=2.
当且仅当m=−
3k时,|QR|取最大值2,此时直线QR的方程为y=k(x−
3),过焦点F.…(16分)
方法二:设P(x0,y0),Q(x1,y1),R(x2,y2),则直线QR的方程为x0x+y0y=1.             …(11分)


x0x+y0y=1
x2+4y2=4,消y得(
y20+4
x20)x2−8x0x+4−4
y20=0,则x1+x2=
8x0

y20+4
x20,

x20+
y20=1,∴x1+x2=
8x0
1+3
x20,
由(1)知,|QR|=e(x1+x2)=

3
2•
8x0
1+3
x20=4
3•
x0
1+3
x20=4
3•
1

1
x0+3x0,…(14分)

1
x0+3x0≥2
3,∴|QR|≤4
3•
1
2
3=2,
当且仅当x0=

3
3时,|QR|取最大值2,此时P(

3
3,

6
3),直线QR过焦点F.  …(16分)