已知:圆x2+y2=1过椭圆的两焦点,与椭圆有且仅有两个公共点:直线y=kx+m与圆x2+y2=1相切,与椭圆相交于A,B两点记.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求k的取值范围;
(Ⅲ)求△OAB的面积S的取值范围.
网友回答
解;(Ⅰ)由题意知,椭圆的焦距2c=2∴c=1
又∵圆x2+y2=1与椭圆有且仅有两个公共点,∴b=1,∴a=
∴圆的方程为
(Ⅱ)∵直线y=kx+m与圆x2+y2=1相切,∴原点O到直线的距离=1,即m2=k2+1
把直线y=kx+m代入椭圆,可得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0
设A(x1,y1),B(x1,y2),则
=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2
=(1+k2)+m2-
∵,∴,解得,≤k2≤1
∴k的取值范围是[-1,-]∪[,1];
(Ⅲ)|AB|2=(x1-x2)2+(y1-y2)2=(1+k2)(x1-x2)2
=(1+k2)[-4]=(1+k2)[-]
=(1+k2)=2-
S△OAB2=|AB|2×1=()
∵≤k2≤1,∴
∴,∴
即≤S△OAB2=≤
∴≤S△OAB≤
∴△OAB的面积S的取值范围为[,]
解析分析:(Ⅰ)欲求椭圆的方程,只需求出a,b的值,因为圆x2+y2=1过椭圆的两焦点,可求出a,因为圆x2+y2=1与椭圆有且仅有两个公共点,可求出b,椭圆的方程可知.(Ⅱ)因为直线y=kx+m与圆x2+y2=1相切,可把m用k表示,再让直线方程与椭圆方程联立,把λ用k表示,根据λ的范围,就可求出k的范围.(Ⅲ)因为△OAB的面积S=|AB|?d,把|AB|用k表示,d=1,这样,S就可用含k的式子表示了,再把(2)中求出的k的范围代入,就可得到△OAB的面积S的取值范围.
点评:本题考查了椭圆方程的求法,以及椭圆与直线的位置关系的判断.做题时要细心.