问题
解答题
已知圆O:x2+y2=1,点O为坐标原点,一条直线l:y=kx+b(b>0)与圆O相切并与椭圆
(1)设b=f(k),求f(k)的表达式; (2)若
(3)若
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答案
(1)∵y=kx+b(b>0)与圆x2+y2=1相切,
∴
=1,即b2=k2+1(k≠0),|b| 1+k2
∴b=
…(4分)k2+1
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则由
,消去y得:(2k2+1)x2+4kbx+2b2-2=0y=kx+b
+y2=1x2 2
又△=8k2>0(∵k≠0),所以x1+x2=-
,x1x2=4kb 2k2+1
.…(6分)2b2-2 2k2+1
则
•OA
=x1x2+y1y2=OB
.k2+1 2k2+1
由
•OA
=OB
,所以k2=1.2 3
∴b2=2.∵b>0,∴b=
,2
∴l:y=x+
,y=-x+2
.…(9分)2
(3)由(2)知:
=m.k2+1 2k2+1
∵
≤m≤2 3
,∴3 4
≤2 3
≤k2+1 2k2+1
,∴3 4
≤k2≤1,1 2
由弦长公式得|AB|=
•k2+1
,所以S=2 2k2 2k2+1
|AB|=1 2
,2k2(k2+1) 2k2+1
设2k2+1=t,∴2≤t≤3,S=2 2 1- 1 t2
∴
≤S≤6 4
.…(14分)2 3