(2011•山东)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆 .如图所示,斜率为k(k>0)且不过原点的直线l交椭圆C于A,B两

(2011•山东)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆 .如图所示,斜率为k(k>0)且不过原点的直线l交椭圆C于A,B两点,线段AB的中点为E,射线OE交椭圆C于点G,交直线x=﹣3于点D(﹣3,m).
(1)求m 2 +k 2 的最小值;
(2)若|OG| 2 =|OD|∙|OE|,
(i)求证:直线l过定点;
(ii)试问点B,G能否关于x轴对称?若能,求出此时△ABG的外接圆方程;若不能,请说明理由.
lisen0001 1年前 已收到1个回答 举报

shmillqy 幼苗

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(1)2(2)见解析

(1)设y=kx+t(k>0),
由题意,t>0,由方程组 ,得(3k 2 +1)x 2 +6ktx+3t 2 ﹣3=0,
由题意△>0,
所以3k 2 +1>t 2 ,设A(x 1 ,y 1 ),B(x 2 ,y 2 ),
x 1 +x 2 =﹣ ,所以y 1 +y 2 =
∵线段AB的中点为E,∴x E = ,y E =
此时k OE = =﹣
所以OE所在直线方程为y=﹣ x,
又由题设知D(﹣3,m).
令x=﹣3,得m= ,即mk=1,
所以m 2 +k 2 ≥2mk=2,
(2)(i)证明:由(1)知OD所在直线方程为y=﹣ x,
将其代入椭圆C的方程,并由k>0,解得G(﹣ ),
又E( ),D(﹣3, ),
由距离公式和t>0,得
|OG| 2 =(﹣ 2 +( 2 =
|OD|=
|OE|= =
由|OG| 2 =|OD|∙|OE|,
得t=k,
因此直线l的方程为y=k(x+1),
所以直线l恒过定点(﹣1,0);
(ii)由(i)得G(﹣ ),
若点B,G关于x轴对称,则B(﹣ ,﹣ ),
将点B坐标代入y=k(x+1),
整理得
即6k 4 ﹣7k 2 +1=0,解得k 2 = 或k 2 =1,
验证知k 2 = 时, 不成立,故舍去
所以k 2 =1,又k>0,故k=1,
此时B(﹣ ,﹣ ),G(﹣ )关于x轴对称,
又由(I)得x 1 =0,y 1 =1,所以点A(0,1),
由于△ABG的外接圆的圆心在x轴上,可设△ABG的外接圆的圆心为(d,0),
因此d 2 +1=(d+ 2 + ,解得d=﹣
故△ABG的外接圆的半径为r= =
所以△ABG的外接圆方程为

1年前

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