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1、2022年高考數(shù)學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 第四周 星期三 解析幾何習(xí)題 理
解析幾何知識(shí)(命題意圖:考查橢圓與圓知識(shí)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(zhuǎn)化,直線與橢圓方程聯(lián)立,圓的方程的求解等.)
設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0),F(xiàn)1,F(xiàn)2為左、右焦點(diǎn),B為短軸端點(diǎn),且S△BF1F2=4,離心率為,O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求橢圓C的方程;
(2)是否存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓C恒有兩個(gè)交點(diǎn)M、N,且滿足|+|=|-|?若存在,求出該圓的方程,若不存在,說(shuō)明理由.
解 (1)因?yàn)闄E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(shè)存在圓心在原點(diǎn)的圓x2+y2=r2,使得該圓的任意一條切線與橢圓C恒有兩個(gè)交點(diǎn)M,N,
因?yàn)閨+|=|-|,
所以有·=0,
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
當(dāng)切線斜率存在時(shí),設(shè)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?yàn)橹本€y=kx+m為圓心在原點(diǎn)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(shí)圓的切線y=kx+m都滿足m≥或m≤-,
而當(dāng)切線的斜率不存在時(shí),切線為x=±,與橢圓+=1的兩個(gè)交點(diǎn)為或滿足·=0,綜上,存在圓心在原點(diǎn)的圓x2+y2=滿足條件.