问题 解答题
已知椭圆C1
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
2
2
,并且直线y=x+b是抛物线C2:y2=4x的一条切线.
(Ⅰ)求椭圆C1的方程.
(Ⅱ)过点S(0,-
1
3
)
的动直线l交椭圆C1于A、B两点,试问:在直角坐标平面上是否存在一个定点T,使得以AB为直径的圆恒过定点T?若存在求出T的坐标;若不存在,请说明理由.
答案

(I)由

y=x+b
y2=4x
得x2+(2b-4)x+b2=0

直线y=x+b是抛物线C2:y2=4x的一条切线.

所以△=0⇒b=1e=

c
a
=
2
2
⇒a=
2

所以椭圆C1

x2
2
+y2=1(5分)

(Ⅱ)当直线l与x轴平行时,以AB为直径的圆方程为x2+(y+

1
3
)2=(
4
3
)2

当直线l与y轴重合时,以AB为直径的圆方程为x2+y2=1

所以两圆的切点为点(0,1)(8分)

所求的点T为点(0,1),证明如下.

当直线l与x轴垂直时,以AB为直径的圆过点(0,1)

当直线l与x轴不垂直时,可设直线l为:y=kx-

1
3

y=kx-
1
3
x2
2
+y2=1
得(18k2+9)x2-12kx-16=0

设A(x1,y1),B(x2,y2)则

x1+x2=
12k
18k2+9
x1x2=
-16
18k2+9
TA
TB
=x1x2-
4
3
(x1+x2)+
16
9
=(1+k2)
-16
18k2+9
-
4
3
×
12k
18k2+9
+
16
9
=0

所以

TA
TB
,即以AB为直径的圆过点(0,1)

所以存在一个定点T,使得以AB为直径的圆恒过定点T(13分)

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