问题
解答题
已知椭圆
(I)求椭圆方程; (II)过点(m,0)作圆x2+y2=1的切线交椭圆于A、B两点,试将|AB|表示为m的函数,并求|AB|的最大值. |
答案
(I)∵椭圆
+x2 a2
=1(a>b>0)的离心率为y2 b2
,且短轴长为23 2
∴
=c a
,b=13 2
∵a2=b2+c2
∴a2=4
∴椭圆方程为
+y2 =1x2 4
(II)由题意知:|m|≥1,
当m=1时,切线l的方程为x=1,点A(1,
) 点B(1,-3 2
) 此时|AB|=3 2
;3
当m=-1时,同理可得|AB|=
;3
当m≠±1时,设切线l的方程为:y=k(x-m),由
可得(1+4k2)x2-8k2mx+4k2m2-4=0,y=k(x-m)
+y2 =1x2 4
设A(x1,y1),B(x2,y2)则x1+x2=
,x1•x2=8k2m 1+4k2
,4k2m2-4 1+4k2
∵l与圆x2+y2=1相切
∴圆心到直线l的距离等于圆的半径,即
=1|km| 1+k2
∴m=
,1+k2 k2
所以|AB|=
=(x1-x2)2+(y1-y2)2 (1+k2)[(x1+x2)2-4x1•x2]
=
=(1+k2)•[
-64k4m2 (1+4k2)2 4(4k2m2-4) 1+4k2 4
|m|3 m2+3
由于当m=±1时,|AB|=
,3
当m≠±1时,|AB|=
,此时m∈(-∞,-1)∪(1,+∞) 4
|m|3 m2+3
又|AB|=
=4
|m|3 m2+3
≤2,(当且仅当m=±4 3 |m|+ 3 |m|
时,|AB|=2),3
所以,|AB|的最大值为2.
故|AB|的最大值为2.