问题
解答题
已知椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,直线x-y+b=0是抛物线y2=4x的一条切线. (1)求椭圆的方程; (2)过点S(0,-
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答案
(1)由
消去y得:x2+(2b-4)x+b2=0x-y+b=0 y2=4x
因直线y=x+b与抛物线y2=4x相切,
∴△=(2b-4)2-4b2=0∴b=1,
∵圆C:
+x2 a2
=1(a>b>0)的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角y2 b2
形,∴a=
b=2 2
故所求椭圆方程为
+y2=1.x2 2
(2)当L与x轴平行时,以AB为直径的圆的方程:x2+(y+
)2=(1 3
)24 3
当L与x轴垂直时,以AB为直径的圆的方程:x2+y2=1
由
解得x2+(y+
)2=(1 3
)24 3 x2+y2=1 x=0 y=1
即两圆相切于点(0,1)
因此,所求的点T如果存在,只能是(0,1)
事实上,点T(0,1)就是所求的点,证明如下.
当直线L垂直于x轴时,以AB为直径的圆过点T(0,1)
若直线L不垂直于x轴,可设直线L:y=kx-1 3
由
消去y得:(18k2+9)x2-12kx-16=0y=kx- 1 3
+y2=1x2 2
记点A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2= 12k 18k2+9 x1x2= -16 18k2+9
又因为
=(x1,y1-1),TA
=(x2,y2-1)TB
所以
•TA
=x1x2+(y1-1)(y2-1)=x1x2+(kx1-TB
)(kx2-4 3
)4 3
=(1+k2)x1x2-
k(x1+x2)+4 3 16 9
=(1+k2)•
--16 18k2+9
k•4 3
+12k 18k2+9
=016 9
所以TA⊥TB,即以AB为直径的圆恒过点T(0,1)
所以在坐标平面上存在一个定点T(0,1)满足条件.