已知椭圆的中心为坐标原点O,椭圆短半轴长为1,动点M(2,t)(t>0)在直线x=a2c(a为长半轴,c为半焦距)上.

已知椭圆的中心为坐标原点O,椭圆短半轴长为1,动点M(2,t)(t>0)在直线x=
a2
c
(a为长半轴,c为半焦距)上.
(1)求椭圆的标准方程
(2)求以OM为直径且被直线3x-4y-5=0截得的弦长为2的圆的方程;
(3)设F是椭圆的右焦点,过点F作OM的垂线与以OM为直径的圆交于点N,求证:线段ON的长为定值,并求出这个定值.
春从天上来 1年前 已收到1个回答 举报

luyuxibaby 幼苗

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解题思路:(1)把M的横坐标代入准线方程得到一个关系式,然后由短半轴b和c表示出a,代入关系式得到关于c的方程,求出方程的解得到c的值,进而得到a的值,由a和b的值写出椭圆的标准方程即可;(2)设出以OM为直径的圆的方程,变为标准方程后找出圆心坐标和圆的半径,由以OM为直径的圆被直线3x-4y-5=0截得的弦长,过圆心作弦的垂线,根据垂径定理得到垂足为中点,由弦的一半,半径以及圆心到直线的距离即弦心距构成直角三角形,利用点到直线的距离公式表示出圆心到3x-4y-5=0的距离d,根据勾股定理列出关于t的方程,求出方程的解即可得到t的值,即可确定出所求圆的方程;(3)设出点N的坐标,表示出FN,OM,MN及ON,由FN⊥OM,得到两向量的数量积为0,利用平面向量的数量积的运算法则表示出一个关系式,又MN⊥ON,同理根据平面向量的数量积的运算法则得到另一个关系式,把前面得到的关系式代入即可求出线段ON的长,从而得到线段ON的长为定值.

(1)又由点M在准线上,得
a2
c=2

1+c2
c=2,∴c=1,从而a=
2
所以椭圆方程为
x2
2+y2=1;
(2)以OM为直径的圆的方程为x(x-2)+y(y-t)=0
即(x−1)2+(y−
t
2)2=
t2
4+1
其圆心为(1,
t
2),半径r=

t2
4+1
因为以OM为直径的圆被直线3x-4y-5=0截得的弦长为2
所以圆心到直线3x-4y-5=0的距离d=
r2−1=[t/2]
所以
|3−2t−5|
5=
t
2,解得t=4
所求圆的方程为(x-1)2+(y-2)2=5
(3)设N(x0,y0),则



FN=(x0−1,y0),

OM=(2,t),




MN=(x0−2,y0−t),

ON=(x0,y0),


FN⊥

OM,∴2(x0-1)+ty0=0,∴2x0+ty0=2,
又∵

MN⊥

ON,∴x0(x0-2)+y0(y0-t)=0,
∴x02+y02=2x0+ty0=2,
所以|

ON|=
x02+y02=
2为定值.

点评:
本题考点: 圆与圆锥曲线的综合.

考点点评: 此题综合考查了椭圆的简单性质,垂径定理及平面向量的数量积的运算法则.要求学生掌握平面向量垂直时满足的条件是两向量的数量积为0,以及椭圆中长半轴的平方等于短半轴与半焦距的平方和.

1年前

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