解答题已知椭圆的离心率为,F1,F2为椭圆G的两个焦点,点P在椭圆G上,且△PF1F2的周长为.
(Ⅰ)求椭圆G的方程
(Ⅱ)设直线l与椭圆G相交于A、B两点,若(O为坐标原点),求证:直线l与圆相切.
网友回答
(Ⅰ)解:由已知得,且2a+2c=4+4,
解得a=2,c=2,
又b2=a2-c2=4,
所以椭圆G的方程为;
(Ⅱ)证明:由题意可知,直线l不过坐标原点,设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)(y1>y2),
(ⅰ)当直线l⊥x轴时,直线l的方程为x=m(m≠0)且-2<m<2,
则x1=m,,x2=m,,
∵,∴x1x2+y1+y2=0,
∴,解得,
故直线l的方程为,
因此,点O(0,0)到直线l的距离为d=,
又圆的圆心为O(0,0),半径r==d,
所以直线l与圆相切;
(ⅱ)当直线l不垂直于x轴时,设直线l的方程为y=kx+m,
由?得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0,
∴,,
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)==,
∵,∴x1x2+y1y2=0,
故+=0,即3m2-8k2-8=0,3m2=8k2+8,①
又圆的圆心为O(0,0),半径r=,
圆心O到直线l的距离为d=,
∴==②,
将①式带入②式得
=,
所以d==r,
因此,直线l与圆相切.解析分析:(Ⅰ)由已知得,且2a+2c=4+4,联立方程组解出即得a,c,再由b2=a2-c2求得b值;(Ⅱ)由题意可知,直线l不过坐标原点,设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)(y1>y2),分情况讨论:(ⅰ)当直线l⊥x轴时,直线l的方程为x=m(m≠0)且-2<m<2,联立直线方程与椭圆方程易求A,B坐标,由得x1x2+y1+y2=0,可求m,从而易判断直线与圆垂直;(ⅱ)当直线l不垂直于x轴时,设直线l的方程为y=kx+m,代入椭圆方程消掉y得x的二次方程,由韦达定理及x1x2+y1+y2=0可得k,m的方程①,根据点到直线的距离公式可表示圆心O到l的距离d,结合①式可求得d值,其恰好等于半径r;点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系、椭圆方程的求解,考查分类讨论思想,考查学生对问题的阅读理解能力及转化能力,弦长公式、点到直线距离公式、韦达定理是解决问题的基础知识,要熟练掌握.