问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0),则称以原点为圆心,r=
a2-b2
的圆为椭圆C的“知己圆”.
(Ⅰ)若椭圆过点(0,1),离心率e=
6
3
;求椭圆C方程及其“知己圆”的方程;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的前提下,若过点(0,m)且斜率为1的直线截其“知己圆”的弦长为2,求m的值;
(Ⅲ)讨论椭圆C及其“知己圆”的位置关系.
答案

(Ⅰ)∵椭圆C过点(0,1),∴

02
a2
+
12
b2
=1,可得b=1,

又∵椭圆C的离心率e=

6
3
,即
c
a
=
6
3
,且a2-c2=b2=1    …(2分)

解之得a2=3,c2=2

∴所求椭圆C的方程为:

x2
3
+y2=1                     …(4分)

由此可得“知己圆”的半径r=

a2-b2
=
2

∴椭圆C的“知己圆”的方程为:x2+y2=2        …(6分)

(Ⅱ)设过点(0,m)、且斜率为1的直线方程为y=x+m,即为x-y+m=0

∵直线截其“知己圆”的弦长l=2,

∴圆心到直线的距离为d=

r2-(
1
2
l)2
=
2-1
=1       …(8分)

由点到直线的距离公式,得d=

|0-0+m|
2
=1,解之得m=±
2
       …(10分)

(Ⅲ)∵椭圆C的“知己圆”是以原点为圆心,r=

a2-b2
的圆

∴椭圆C的“知己圆”方程为x2+y2=c2

因此,①当c<b时,即椭圆C的离心率e∈(0,

2
2
)时,椭圆C的“知己圆”与椭圆C没有公共点,由此可得“知己圆”在椭圆C内;…(12分)

当c=b时,即椭圆的离心率e=

2
2
时,椭圆C的“知己圆”与椭圆C有两个

公共点,由此可得“知己圆”与椭圆C相切于点(0,1)和(0,-1);

当c>b时,即椭圆C的离心率e∈(0,

2
2
)时,椭圆C的“知己圆”与椭圆C有四个公共点,由此可得“知己圆”与椭圆C是相交的位置关系. …(14分)

单项选择题
单项选择题