已知椭圆 C: x 2 a 2 + y 2 b 2 =1 (a>b>0)的左顶点和右焦点分别为A,F,右准线为直线m,圆

已知椭圆 C:
x 2
a 2
+
y 2
b 2
=1
(a>b>0)的左顶点和右焦点分别为A,F,右准线为直线m,圆D:x 2 +y 2 -6y-4=0.
(1)若点A在圆D上,且椭圆C的离心率为
3
2
,求椭圆C的方程;
(2)若直线m上存在点Q,使△AFQ为等腰三角形,求椭圆C的离心率的取值范围;
(3)若点P在(1)中的椭圆C上,且过点P可作圆D的两条切线,切点分别为M、N,求弦长MN的取值范围.
毛毛苏 1年前 已收到1个回答 举报

多虾郭 幼苗

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(1)对x 2 +y 2 -6y-4=0,令y=0,则x=±2.
所以,A(-2,0),a=2(2分)
又因为, e=
c
a =

3
2 ,
所以, c=
3 ,(3分)
b 2 =a 2 -c 2 =1(4分)
所以,椭圆C的方程为:
x 2
4 + y 2 =1 .(5分)
(2)由图知△AFQ为等腰三角形 a+c=AF=QF>
a 2
c -c (7分)
所以,2c 2 +ac-a 2 >0,2e 2 +e-1>0,(2e-1)(e+1)>0
又0<e<1,
所以
1
2 <e<1 ,即椭圆离心率取值范围为 (
1
2 ,1) .(10分)
(3)连PD交MN于H,连DM,则由圆的几何性质知:H为MN的中点,DM⊥PM,MN⊥PD.
所以, MN=2MH=
2MD•MP
PD =
2MD
P D 2 -M D 2
PD
= 2MD•
1-
M D 2
P D 2
⊙D:x 2 +(y-3) 2 =13, MD=
13
所以, MN=2
13 •
1-
13
P D 2 (13分)
设P(x 0 ,y 0 ),则
x 0 2
4 + y 0 2 =1 且-1≤y 0 <0
所以,PD 2 =x 0 2 +(y 0 -3) 2 =-3y 0 2 -6y 0 2 +13=-3(y 0 +1) 2 +16(-1≤y 0 <0)
所以,13<PD 2 ≤16(15分)
所以, O<MN≤

39
2 .(16分)

1年前

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