内容正文:
专题10 椭圆中弦长与切线五种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、椭圆中弦长…………………………………………………………………1
类型二、椭圆中点弦…………………………………………………………………3
类型三、椭圆相交弦 4
类型四、椭圆切点弦 8
类型五、椭圆的切线 13
压轴能力测评(10题) 18
1.椭圆中弦长:
直线与椭圆相交的弦长公式
(1)定义:连接椭圆上两个点的线段称为椭圆的弦.
(2)求弦长的方法
①交点法:将直线的方程与椭圆的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求.
②根与系数的关系法:如果直线的斜率为k,被椭圆截得弦AB两端点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则弦长公式为:
2.椭圆切线:
(1)直线与圆锥曲线相切时,它们的方程组成的方程组消元后所得方程(二次项系数不为零)的判别式为零.
(2)椭圆在(x0,y0)处的切线方程为;
类型一、椭圆中弦长
例.(多选)已知椭圆的左焦点为F,过F的直线l与E交于A,B两点,则下列说法正确的是( )
A.若直线l垂直于x轴,则 B.
C.若,则直线l的斜率为 D.若,则
【变式训练1】斜率为1的直线与椭圆相交于A,B两点,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.
类型二、椭圆中点弦
例.已知直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则l的方程为 .
类型三、椭圆相交弦
例.设椭圆经过点,且其左焦点坐标为.
(1)求椭圆的方程;
(2)对角线互相垂直的四边形的四个顶点都在上,且两条对角线均过的右焦点,求的最小值.
【变式训练1】已知,是椭圆上的两点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过椭圆E的上顶点A和右焦点F的直线与椭圆E交于另一个点B,P为直线上的动点,直线,分别与椭圆E交于C(异于点A),D(异于点B)两点,证明:直线经过点F.
【变式训练2】在平面直角坐标系中,已知点,过椭圆的上顶点作两条动直线分别与交于另外两点.当时,.
(1)求的值;
(2)若,求和的值.
类型四、椭圆中切点弦
例.已知椭圆C的方程为,右焦点为,且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线与曲线相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是.
【变式训练1】如图,已知椭圆的上顶点为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若过点作圆的两条切线分别与椭圆相交于点 (不同于点).当变化时,试问直线是否过某个定点若是,求出该定点;若不是,请说明理由.
【变式训练2】已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的直线与交于P,Q两点,的周长为8,焦距为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与圆相切,且与交于不同的两点R,S,求的取值范围.
类型五、椭圆的切线
例.已知椭圆C:的右焦点为,右顶点为A,直线l:与x轴交于点M,且,
(1)求C的方程;
(2)B为l上的动点,过B作C的两条切线,分别交y轴于点P,Q,
⊙N经过B,P,Q三点,是否存在点B,使得,?若存在,求;若不存在,请说明理由.
【变式训练1】已知椭圆C:的焦距为2,,分别为其左,右焦点,过的直线l与椭圆C交于M,N两点,的周长为8.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知结论:若点为椭圆C上一点,则椭圆C在该点的切线方程为.点T为直线上的动点,过点T作椭圆C的两条不同切线,切点分别为A,B,直线AB交x轴于点Q.证明:Q为定点.
【变式训练2】已知椭圆E:的焦距为,且经过点.
(1)求椭圆E的标准方程:
(2)过椭圆E的左焦点作直线l与椭圆E相交于A,B两点(点A在x轴上方),过点A,B分别作椭圆的切线,两切线交于点M,求的最大值.
1.已知椭圆:的左、右焦点分别为,是椭圆上的一点,从原点O向圆R:作两条切线,分别交椭圆于P,Q两点且有OP⊥OQ,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
2.过椭圆:右焦点的直线:交于,两点,为的中点,且的斜率为,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
3.设椭圆的方程为,斜率为的直线不经过原点,且与椭圆相交于,两点,为线段的中点.下列说法正确的个数( )
①直线与垂直
②若点的坐标为,则直线方程为
③若直线方程为,则点的坐标为
④若直线方程为,则
A.4 B.3 C.2 D.1
4.已知点是椭圆上一点,过点作椭圆的切线,则的方程为.若与(为坐标原点)的斜率之积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(多选)已知,分别为椭圆的左、右焦点,不过原点且斜率为1的直线与椭圆交于,两点,则下列结论正确的有( )
A.椭圆的离心率为 B.椭圆的长轴长为2
C.若点是线段的中点,则的斜率为 D.的面积的最大值为
6.(多选)已知,分别为椭圆的左、右焦点,P为椭圆上任意一点(不在x轴上),外接圆的圆心为H,内切圆的圆心为I,直线PI交x轴于点M,O为坐标原点.则( )
A.存在,使得成立
B.的最小值为
C.过点I的直线l斜率为,且与椭圆相交于A,B两点,线段AB的中点为N,直线ON的斜率为,则
D.椭圆C的离心率
7.在中,,,于,若为的垂心,且.则到直线距离的最小值是 .
8.已知椭圆E:过点,且焦距为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过点作两条互相垂直的弦AB,CD,设弦AB,CD的中点分别为M,N.
①证明:直线MN必过定点;
②若弦AB,CD的斜率均存在,求面积的最大值.
9.已知椭圆的右顶点为,下顶点为,椭圆的离心率为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点在椭圆上(异于椭圆的顶点),点满足(为坐标原点),直线与以为圆心的圆相切于点,且为中点,求直线斜率.
10.动圆与圆和圆都内切,记动圆圆心的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)已知圆锥曲线具有如下性质:若圆锥曲线的方程为,则曲线上一点处的切线方程为:,试运用该性质解决以下问题:点为直线上一点(不在轴上),过点作的两条切线,切点分别为,点关于轴的对称点为,连接交轴于点,设的面积分别为,求的最大值.
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专题10 椭圆中弦长与切线五种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、椭圆中弦长…………………………………………………………………1
类型二、椭圆中点弦…………………………………………………………………3
类型三、椭圆相交弦 4
类型四、椭圆切点弦 8
类型五、椭圆的切线 13
压轴能力测评(10题) 18
1.椭圆中弦长:
直线与椭圆相交的弦长公式
(1)定义:连接椭圆上两个点的线段称为椭圆的弦.
(2)求弦长的方法
①交点法:将直线的方程与椭圆的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求.
②根与系数的关系法:如果直线的斜率为k,被椭圆截得弦AB两端点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则弦长公式为:
2.椭圆切线:
(1)直线与圆锥曲线相切时,它们的方程组成的方程组消元后所得方程(二次项系数不为零)的判别式为零.
(2)椭圆在(x0,y0)处的切线方程为;
类型一、椭圆中弦长
例.(多选)已知椭圆的左焦点为F,过F的直线l与E交于A,B两点,则下列说法正确的是( )
A.若直线l垂直于x轴,则 B.
C.若,则直线l的斜率为 D.若,则
【答案】ABD
【分析】求出椭圆E的左焦点,设出直线l的方程并与椭圆方程联立,逐项计算判断作答.
【详解】依题意,椭圆的左焦点为,设,
对于A,轴,直线,由得:,则,A正确;
对于B,l不垂直于x轴时,设l的方程为,由消去y并整理得:
,则,,
,
显然,于是得,由选项A知,当轴时,,因此,B正确;
对于C,当时,由选项B得,解得,C错误;
对于D,因,有,则,即,
而,,
同理,则有,即,于是得,
因此,D正确.
故选:ABD
【变式训练1】斜率为1的直线与椭圆相交于A,B两点,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【详解】设A,B两点的坐标分别为,直线l的方程为y=x+t,
由消去y,得5x2+8tx+4(t2-1)=0,
则x1+x2=,x1x2=,
∴|AB|=|x1-x2|===·,
当t=0时,|AB|max=.
故选:C.
类型二、椭圆中点弦
例.已知直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则l的方程为 .
【答案】
【分析】令的中点为,设,,利用点差法得到,设直线,,,求出、的坐标,再根据求出、,即可得解;
【详解】法一:令的中点为,设,,利用点差法得到,
设直线,,,求出、的坐标,
再根据求出、,即可得解;
解:令的中点为,因为,所以,
设,,则,,
所以,即
所以,即,设直线,,,
令得,令得,即,,
所以,
即,解得或(舍去),
又,即,解得或(舍去),
所以直线,即;
故答案为:
法二:由题意知,点既为线段的中点又是线段MN的中点,
设,,设直线,,,
则,,,因为,所以
联立直线AB与椭圆方程得消掉y得
其中,
∴AB中点E的横坐标,又,∴
∵,,∴,又,解得m=2
所以直线,即
类型三、椭圆相交弦
例.设椭圆经过点,且其左焦点坐标为.
(1)求椭圆的方程;
(2)对角线互相垂直的四边形的四个顶点都在上,且两条对角线均过的右焦点,求的最小值.
【答案】(1); (2).
【分析】(1)根据焦点坐标和椭圆所过点,利用椭圆的定义可求方程;
(2)设出直线方程,联立,结合韦达定理表示出,利用二次函数可得答案.
【详解】(1)因为椭圆的左焦点坐标为,
所以右焦点坐标为.
又椭圆经过点,
所以.
所以椭圆的方程为.
(2)①当直线中有一条直线的斜率不存在时,.
②当直线的斜率存在且不为0时,
设直线的方程,
由,得,
则,
.
设直线的方程为,同理得,
所以,
设,则,
则,
所以时,有最小值.
综上,的最小值是.
【变式训练1】已知,是椭圆上的两点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过椭圆E的上顶点A和右焦点F的直线与椭圆E交于另一个点B,P为直线上的动点,直线,分别与椭圆E交于C(异于点A),D(异于点B)两点,证明:直线经过点F.
【答案】(1);(2)证明见解析
【详解】(1)由题意可得 ,解得 ,
故椭圆E的方程为.
(2)证明:由(1)可知,,则直线的方程为
联立方程组,整理得,解得或,则,
设,直线的方程为,直线的方程为,
设,
联立方程组 ,整理得,
可得,
联立方程组 ,
整理得,
则,从而.
因为,,即,
所以直线经过点F.
【变式训练2】在平面直角坐标系中,已知点,过椭圆的上顶点作两条动直线分别与交于另外两点.当时,.
(1)求的值;
(2)若,求和的值.
【答案】(1)2; (2),
【分析】(1)联立直线直线和椭圆的方程,求出M点坐标,根据列出关于a的方程,即可求得答案.
(2)联立直线和椭圆方程,求出点的坐标的表达式,即可求得,的表达式,结合,可推出,即三点共线,结合,可得,由此即可取得答案.
【详解】(1)由题意得,直线的方程为,
联立,解得或,
代入,得,
由得,,
解得,
;
(2)由(1)知椭圆方程为,联立,
得,解得或,
即,则,即,
同理可得,
则,,
由于,故,故,即三点共线,
又,故,
又,,
故,解得,由于,
故.
类型四、椭圆中切点弦
例.已知椭圆C的方程为,右焦点为,且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线与曲线相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)由离心率公式可得,进而可得,即可得解;
(2)必要性:由三点共线及直线与圆相切可得直线方程,联立直线与椭圆方程可证;
充分性:设直线,由直线与圆相切得,联立直线与椭圆方程结合弦长公式可得,进而可得,即可得解.
【详解】(1)由题意,椭圆半焦距且,所以,
又,所以椭圆方程为;
(2)由(1)得,曲线为,
当直线的斜率不存在时,直线,不合题意;
当直线的斜率存在时,设,
必要性:
若M,N,F三点共线,可设直线即,
由直线与曲线相切可得,解得,
联立可得,所以,
所以,
所以必要性成立;
充分性:设直线即,
由直线与曲线相切可得,所以,
联立可得,
所以,
所以
,
化简得,所以,
所以或,所以直线或,
所以直线过点,M,N,F三点共线,充分性成立;
所以M,N,F三点共线的充要条件是.
【变式训练1】如图,已知椭圆的上顶点为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若过点作圆的两条切线分别与椭圆相交于点 (不同于点).当变化时,试问直线是否过某个定点若是,求出该定点;若不是,请说明理由.
【答案】(1) (2) 过定点
【详解】(1) 椭圆的上顶点为,离心率为
可得 解得
椭圆的方程为.
(2)设切线方程为,则
即
设两切线的斜率分别为,
则是上述方程的两根,根据韦达定理可得:
由 消掉得:
设
同理可得
直线BD方程为
令,得,
故直线过定点.
【变式训练2】已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的直线与交于P,Q两点,的周长为8,焦距为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与圆相切,且与交于不同的两点R,S,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由的周长结合椭圆的定义得出,再由的关系求出,进而得出椭圆的方程;
(2)当直线斜率不存在时,,当直线斜率存在时,设直线的方程为,由直线与圆相切,得,再联立方程组,由弦长公式求最值.
【详解】(1)因为的周长为8,
所以,解得,
焦距为,,所以,
所以椭圆E的方程为.
(2)由(1)可知圆,
当直线斜率不存在时,为或,
当时,,则,
当时,同理,
当直线斜率存在时,设斜率为,则直线的方程为,
因为直线与圆相切,所以,则,
设,
联立椭圆于直线方程,消元得,
所以,
由,得,
,
令,
则,
由,所以当时,,
而时,单调递减,所以,所以.
类型五、椭圆的切线
例.已知椭圆C:的右焦点为,右顶点为A,直线l:与x轴交于点M,且,
(1)求C的方程;
(2)B为l上的动点,过B作C的两条切线,分别交y轴于点P,Q,
⊙N经过B,P,Q三点,是否存在点B,使得,?若存在,求;若不存在,请说明理由.
【答案】(1); (2)存在,
【分析】(1)先求出右顶点D和M的坐标,利用题中条件列等式,分类讨论计算得出椭圆的方程;
(2)设直线的方程为,将直线方程与椭圆方程联立,得出韦达定理,由题意,将韦达定理代入可出答案.
【详解】(1)由右焦点为,得,
因为,所以,
若,则,得,无解,
若,则,得,所以,因此C的方程.
(2)设,易知过B且与C相切的直线斜率存在,
设为,
联立,消去y得,
由,得,
设两条切线BP,BQ的斜率分别为,,则,.
在中,令,得,所以,
同理,得,所以PQ的中垂线为,
易得BP中点为,所以BP的中垂线为,
联立,解得,
所以,,
要使,即,整理得,
而,
所以,解得,,因此,
故存在符合题意的点B,使得,此时.
【变式训练1】已知椭圆C:的焦距为2,,分别为其左,右焦点,过的直线l与椭圆C交于M,N两点,的周长为8.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知结论:若点为椭圆C上一点,则椭圆C在该点的切线方程为.点T为直线上的动点,过点T作椭圆C的两条不同切线,切点分别为A,B,直线AB交x轴于点Q.证明:Q为定点.
【答案】(1); (2)证明见详解.
【分析】(1)由已知可得,,求出的值,即可得出椭圆的标准方程;
(2)设,,,根据已知可得以及方程,代入点坐标,即可得出直线的方程.令,可求得为常数.
【详解】(1)
如图1,由已知可得,,
所以.
又,所以,.
所以,椭圆的标准方程为.
(2)设,,.
则由已知可得,方程为:,方程为:.
将代入、方程整理可得,
,.
显然、点坐标都满足方程.
即直线的方程为,
令,可得,即点坐标为.
所以,为定点.
【变式训练2】已知椭圆E:的焦距为,且经过点.
(1)求椭圆E的标准方程:
(2)过椭圆E的左焦点作直线l与椭圆E相交于A,B两点(点A在x轴上方),过点A,B分别作椭圆的切线,两切线交于点M,求的最大值.
【答案】(1) ;(2)2
【分析】(1)由待定系数法求解析式;
(2)设出直线方程,由韦达定理法及导数法求得两切线方程,即可联立两切线方程解得交点M,再由弦长公式及两点距离公式表示出,进而讨论最值.
【详解】(1)由题意得,所以,即椭圆方程为;
(2)当直线l斜率为0时,A,B分别为椭圆的左右顶点,此时切线平行无交点.故设直线l:,
由,得.
,,.
不妨设在x轴上方,则在x轴下方.
椭圆在x轴上方对应方程为,,
则A处切线斜率为,得切线方程为,整理得.
同理可得B处的切线方程为.
由得,
代入①得,所以.
因为,所以
设,则,则,
当且仅当,即时,的最大值是2.
另解:当直线l的斜率存在时,设l:,
由得,
所以,,,
椭圆在x轴上方的部分方程为,,
则过的切线方程为,
即,
同理可得过的切线方程为.
由得
设,则,
所以直线l的方程为,所以.
,
令,则,所以,
当时,即时,取得最大值,为2.
1.已知椭圆:的左、右焦点分别为,是椭圆上的一点,从原点O向圆R:作两条切线,分别交椭圆于P,Q两点且有OP⊥OQ,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据题意可得:,又,故,
又点在椭圆上,则,解得,故椭圆方程为:.
故选:A
2.过椭圆:右焦点的直线:交于,两点,为的中点,且的斜率为,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】依题意,焦点,即椭圆C的半焦距,设,,
则有,两式相减得:,
而,且,即有,
又直线的斜率,因此有,而,解得,经验证符合题意,
所以椭圆的方程为.
故选:A
3.设椭圆的方程为,斜率为的直线不经过原点,且与椭圆相交于,两点,为线段的中点.下列说法正确的个数( )
①直线与垂直
②若点的坐标为,则直线方程为
③若直线方程为,则点的坐标为
④若直线方程为,则
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】设,利用点差法可得,判断①错误;利用点差法的结论可以求出直线方程,进而判断②正确;利用点差法的结论可以求出,判断③错误;结合弦长的求解方法求出,判断④正确;
【详解】不妨设坐标为,则,两式作差可得:
,设,则.
对①:,故直线不垂直,则①错误;
对②::若点M坐标为,则,则,
又过点,则直线的方程为,即,故②正确.
对③:若直线方程为,故可得,即,又,
解得,即,故③错误;
对④:若直线方程为,联立椭圆方程,
可得:,解得,故,
则,故④正确;
故选:C.
4.已知点是椭圆上一点,过点作椭圆的切线,则的方程为.若与(为坐标原点)的斜率之积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意,求得斜率建立方程,结合离心率的计算公式,可得答案.
【详解】由的方程为,得的斜率为.
又因为直线的斜率为,所以,即,
所以椭圆的离心率为.
故选:B
5.(多选)已知,分别为椭圆的左、右焦点,不过原点且斜率为1的直线与椭圆交于,两点,则下列结论正确的有( )
A.椭圆的离心率为 B.椭圆的长轴长为2
C.若点是线段的中点,则的斜率为 D.的面积的最大值为
【答案】ACD
【分析】根据椭圆的性质可判断A,B选项;利用中点弦的设而不求的办法可判断C;
根据弦长公式面积公式结合基本不等式可判断D.
【详解】因为,,所以,所以,故A正确;
因为,所以,故B错误;
设
因为与椭圆交于,两点,
所以,
两式相减得,
即,即,
因为,所以,故C正确;
设直线,
由得,
因为直线与圆相交,所以,解得,
根据韦达定理得
,
点到直线的距离,
所以,
因为,
当且仅当时,取最大值,故D正确.
故选:ACD
6.(多选)已知,分别为椭圆的左、右焦点,P为椭圆上任意一点(不在x轴上),外接圆的圆心为H,内切圆的圆心为I,直线PI交x轴于点M,O为坐标原点.则( )
A.存在,使得成立
B.的最小值为
C.过点I的直线l斜率为,且与椭圆相交于A,B两点,线段AB的中点为N,直线ON的斜率为,则
D.椭圆C的离心率
【答案】ABD
【分析】对A,根据表示与同向的单位向量,表示与同向的单位向量,进而判断出与共线,最后判断答案;
对B,根据,然后结合平面向量数量积的几何意义与基本不等式求得答案;
对C,利用“点差法”即可求得答案;
对D,运用角平分线定理即可求得答案.
【详解】对A,表示与同向的单位向量,表示与同向的单位向量,所以与共线,而.A正确;
对B,,取线段的中点G,则HG⊥,由平面向量数量积的定义可知,,同理,所以.
由基本不等式易得:,当且仅当时取“=”.B正确;
对C,设,则,所以,
有因为,即.C错误;
对D,易知,分别是的角平分线,由角平分线定理可知:.D正确.
故选:ABD.
7.在中,,,于,若为的垂心,且.则到直线距离的最小值是 .
【答案】
【详解】设,由可知,,又,,
则,
因为点为的垂心,所以,
即,即(),
联立,得,得,
则直线与椭圆相离,如图,
设直线与椭圆相切,
联立,得,
令,得,
由图可知,与椭圆相切的切点到直线的距离最近,
此时最近距离为平行线和间的距离,即.
8.已知椭圆E:过点,且焦距为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过点作两条互相垂直的弦AB,CD,设弦AB,CD的中点分别为M,N.
①证明:直线MN必过定点;
②若弦AB,CD的斜率均存在,求面积的最大值.
【答案】(1);(2)①证明见解析;②
【分析】(1)根据题意有,,即可求解;
(2)①设直线:的方程,联立与椭圆方程消元后,利用韦达定理可求得点的坐标,继而可得点坐标,考虑直线斜率情况,得到其方程,即可求解;②根据,表示出的面积后,换元法转化函数,利用单调性即可求得最大值.
【详解】(1)依题意有,,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)①设:,,,则:,
联立,故,,,
故,由代替m,得,
当,即时,:,过点.
当,即时,,:,
令,,直线MN恒过点.
当,经验证直线MN过点.
综上,直线MN恒过点.
②,
令,,
∵在上单调递减,
∴,当且仅当,时取等号.
故面积的最大值为.
9.已知椭圆的右顶点为,下顶点为,椭圆的离心率为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点在椭圆上(异于椭圆的顶点),点满足(为坐标原点),直线与以为圆心的圆相切于点,且为中点,求直线斜率.
【答案】(1);(2)或.
【分析】(1)根据题意列出关于的方程组,求出,从而可求出椭圆的方程;
(2)根据题意设直线为,代入椭圆方程化简求出点的横坐标,再由为中点,可表示出点的坐标,由求出点的坐标,再由直线与以为圆心的圆相切于点,可得可求出的值.
【详解】(1)由题意得,解得,
所以椭圆的方程为;
(2)因为椭圆的右顶点为,下顶点为,所以,
因为点在椭圆上(异于椭圆的顶点),所以直线的斜率存在且不为零,
所以设直线为,
由,得,
因为,所以,
因为为中点,所以,
所以,所以,
因为,,所以,
因为直线与以为圆心的圆相切于点,
所以,即,
整理得,解得或,
所以直线斜率为或.
10.动圆与圆和圆都内切,记动圆圆心的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)已知圆锥曲线具有如下性质:若圆锥曲线的方程为,则曲线上一点处的切线方程为:,试运用该性质解决以下问题:点为直线上一点(不在轴上),过点作的两条切线,切点分别为,点关于轴的对称点为,连接交轴于点,设的面积分别为,求的最大值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据椭圆的定义求解点的轨迹方程;
(2)联立直线的方程与椭圆的方程,由韦达定理得出,进而求解出的定点坐标,表示出,由基本不等式得出结果.
【详解】(1)设动圆的半径为,由题意得圆和圆的半径分别为,,
因为与,都内切,
所以,,
所以,
又,,故,
所以点的轨迹是以,为焦点的椭圆,
设的方程为:,
则,,所以,
故的方程为:.
(2)设,,,
由题意中的性质可得,切线方程为,
切线方程为,
因为两条切线都经过点,所以,,
故直线的方程为:,显然当时,,
故直线经过定点.
设直线的方程为:,
联立,整理得,
由韦达定理得,
又,所以直线的方程为,
令得,
,
所以直线经过定点,又,
所以
,
所以,当且仅当时,即时取等号.
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