问题 问答题

已知可行域

的外接圆C与x轴交于点A1、A2,椭圆C1以线段A1A2为长轴,离心率


(1)求圆C及椭圆C1的方程;
(2)设椭圆C1的右焦点为F,点P为圆C上异于A1、A2的动点,过原点O作直线PF的垂线交直线

于点Q,判断直线PQ与圆C的位置关系,并给出证明.

答案

参考答案:

(1)由题意可知,可行域是以A1(-2,0),A2(2,0)及点

为顶点的三角形,

∵A1M⊥A2M,∴△A1A2M为直角三角形,

∴外接圆C以原点O为圆心,线段A1A2为直径,故其方程为x2+y2=4.

∵2a=4,∴a=2.又

可得

∴所求椭圆C1的方程是

(2)直线PQ与圆C相切.设P(x0,y0)(x0≠±2),则

时,

,kPQ=-1,∴OP⊥PQ;

时,

∴直线OQ的方程为

点Q的坐标为

∴当x0=0时,kPQ=0,OP⊥PQ;

当x0≠0时,

,∴kPQ·kOP=-1,OP⊥PQ.

综上,当x0≠±2时,OP⊥PQ,故直线PQ始终与圆C相切.

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