问题
解答题
已知椭圆C:
(Ⅰ)若椭圆过点(0,1),离心率e=
(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
=1,可得b=1,12 b2
又∵椭圆C的离心率e=
,即6 3
=c a
,且a2-c2=b2=1 …(2分)6 3
解之得a2=3,c2=2
∴所求椭圆C的方程为:
+y2=1 …(4分)x2 3
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-(
l)21 2
=1 …(8分)2-1
由点到直线的距离公式,得d=
=1,解之得m=±|0-0+m| 2
…(10分)2
(Ⅲ)∵椭圆C的“知己圆”是以原点为圆心,r=
的圆a2-b2
∴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,
)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)2 2
当c=b时,即椭圆的离心率e=
时,椭圆C的“知己圆”与椭圆C有两个2 2
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,
)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)2 2