已知直线l:y=x+,圆O:x2+y2=5,椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率e=.直线l截圆O所得的弦长与椭圆的短轴长相等.(Ⅰ)求椭圆E的方程;(Ⅱ)过圆O上任

发布时间:2020-08-01 05:44:44

已知直线l:y=x+,圆O:x2+y2=5,椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率e=.直线l截圆O所得的弦长与椭圆的短轴长相等.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)过圆O上任意一点P作椭圆E的两条切线.若切线都存在斜率,求证这两条切线互相垂直.

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(Ⅰ)解:设椭圆的半焦距为c,圆心O到l的距离为
∴直线l圆O截得的弦长
∵直线l圆O截得的弦长与椭圆的短轴长相等

∵椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率e=.

∴a2=3
∴椭圆E的方程为+=1;
(Ⅱ)证明:设P(x0,y0),过点P的椭圆的切线方程为y-y0=k(x-x0),即y=kx+y0-kx0,
代入椭圆方程,消去y可得:(3+2k2)x2+4k(y0-kx0)x+2(y0-kx0)2-6=0
∴△=[4k(y0-kx0)]2-4(3+2k2)[2(y0-kx0)2-6]=0
即()k2+2kx0y0-()=0
∴两条切线的斜率的积为-
∵点P在圆O上,∴,∴-=-=-1
∴两条切线的斜率的积为-1
∴两条切线互相垂直.

解析分析:(Ⅰ)先求直线l圆O截得的弦长,进而可得椭圆的短轴长,利用椭圆的离心率e=,即可确定椭圆E的方程;(Ⅱ)设过点P的椭圆的切线方程,代入椭圆方程,消去y可得一元二次方程,利用判别式为0得方程,利用韦达定理,及点P在圆O上,即可计算得两条切线的斜率的积,从而可得结论.

点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,联立方程,计算斜率是关键.
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