已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为[1/2],以原点O为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为[1/2],以原点O为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-y+
6
=0相切
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若直线L:y=kx+m与椭圆C相交于A、B两点,且kOA•kOB=-
b2
a2
.求证:△AOB的面积为定值.在椭圆上是否存在一点P,使OAPB为平行四边形,若存在,求出|OP|的取值范围,若不存在说明理由.
zhanguobin 1年前 已收到1个回答 举报

zhangweiss 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)由题意得,b=
|0−0+
6
|
2
=
3
,[c/a=
1
2],又a2+b2=c2,由此能求出椭圆的方程.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B的坐标满足
x2
4
+
y2
3
=1
y=kx+m
,从而(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,由此利用根的判别式、韦达定理、弦长公式、点到直线的距离公式,结合已知条件能证明:△AOB的面积为定值;若存在平行四边形OAPB使P在椭圆上,则
OP
OA
+
OB
,设P(x0,y0),则x0=x1+x2=-
8km
3+4k2
,y0=y1+y2=
6m
3+4k2
,由已知条件推导出不存在P在椭圆上的平行四边形.

(本小题满分13分)
(Ⅰ)由题意得,b=
|0−0+
6|

2=
3,
[c/a=
1
2],又a2+b2=c2
联立解得a2=4,b2=3,
∴椭圆的方程为
x2
4+
y2
3=1.…(3分)
(Ⅱ)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B的坐标满足


x2
4+
y2
3=1
y=kx+m,
消去y化简得,(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
∴x1+x2=−
8km
3+4k2,x1x2=
4m2−12
3+4k2,
△>0,得4k2-m2+3>0,
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)
=k2x1x2+km(x1+x2)+m2
=k2•
4m2−12
3+4k2+km(−
8km
3+4k2)+m2
=
3m2−12k2
3+4k2.
∵kOA•kOB=-[3/4],
y1y2
x1x2=-[3/4],即y1y2=−
3
4x1x2,

3m2−12k2
3+4k2=-[3/4•
4m2−12
3+4k2],即2m2-4k2=3,
∴|AB|=
(1+k2)[(x1+x2)2−4x1x2]
=
(1+k2)•
48(4k2−m2+3)
(3+4k2)2
=

48(1+k2)
(3+4k2)2•
3+4k2
2
=

48(1+k2)
(3+4k2)2•
3+4k2
2
=

24(1+k2)
3+4k2.
O到直线y=kx+m的距离d=
|m|

1+k2,
∴S△AOB=[1/2d|AB|=
1
2]•
|m|

1+k2•

24(1+k2)
3+4k2
=
1
2

m2
1+k2•
24(1+k2)
3+4k2
=
1
2

3+4k2
2•
24
3+4k2=
3为定值.…(8分)
若存在平行四边形OAPB使P在椭圆上,则

OP=

OA+

OB,
设P(x0,y0),则x0=x1+x2=-[8km
3+4k2,y0=y1+y2=
6m
3+4k2,
由于P在椭圆上,所以
x02/4+
y02
3=1,
从而化简得
16k2m2
(3+4k2)2+
12m2
(3+4k2)2=1,
化简得4m2=3+4k2,(1)
由kOA•kOB=-
3
4],知2m2-4k2=3,(2)
解(1)(2)知无解,故不存在P在椭圆上的平行四边形.…(13分)

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的关系;椭圆的简单性质.

考点点评: 本题考查椭圆的标准方程的求法,考查三角形的面积为定值的证明,考查满足条件的平行四边形是否存在的判断与求法,解题时要认真审题,注意根的判别式、韦达定理、弦长公式、点到直线的距离公式的合理运用.

1年前

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