过点A作椭圆的切线,则切线的斜率存在且不为0,设斜率为k,则切线方程为
y?kx?n?km,
代入到椭圆方程整理,得1?2k?2?x2?4k?n?km?x?2?n?km??2?0.由??0得到
2?m2?2k2?2mnk?n2?1?0,这个关于k的一元二次方程的两根即为kAB与kAD,
?由kAB?kAD??1,可知m2?n2?3,即OA?OB?OC?OD?3,即点O为矩形其中AC为直径,大小为23,故矩形ABCD对角线长为定值23. ABCD外接圆的圆心,试题解析:
(1)设点Q?x,y?, M?p,y0?, N?p,?y0?,其中y0?0. 由题意,得A1?2,0, A2由kQA1?kNA1????2,0.
??y0y?,①
x?2p?2kQA2?kMA2?y0y?,②
x?2p?22y0y2??2两式相乘得2. x?2p?2p22?y0?1, ∵2p2?1, ∴y?220代入上式得
p2?1y21x22?2????y2?1 222x?2p?2由①与y0?0,得y?0
①?②得
x?2x?2??p?2p?2??1?x?0
x2?y2?1(x?0,y?0) 所以点Q的轨迹方程为2
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A(m,n)(m?0,n?0),过点A作椭圆的切线(2)设点则切线的存在且不为0,设斜率为k
则切线方程为y?n?k(x?m) 联立椭圆方程并整理得:(1?2k)x?4k(n?km)x?2(n?km)?2?0
222??(m2?2)k2?2mnk?n2?1?0
这个关于K的一元二次方程有两个解kAB和kAD 且kAB?kADn2?1??1?2??1?m2?n2?3
m?2设O为坐标原点,故可知OA?3, 同理,得OA?OB?OC?OD?3,
即点O为矩形ABCD外接圆的圆心,其中AC为直径,大小为23, 故矩形ABCD对角线长为定值23.
跟踪训练八
1.(广西桂林、贺州、崇左三市2018届)已知、是椭圆右焦点,过作轴的垂线与交于、 两点,
与轴交于点,
,且
,为坐标原点.
(
)的左、
(1)求的方程;
(2)设为椭圆上任一异于顶点的点,、为的上、下顶点,直线于点、.若直线
与过点、的圆切于点.试问:
、
分别交轴
是否为定值?若是,求出该定值;
若不是,请说明理由。 解析:(1)由且
,得
,
∴∴
知点是线段为正三角形,
的中点,又为等腰三角形
,.
,
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∵∴
,
.
,且
椭圆的方程为(2)设
.
,
,
,由(1)知
则直线的方程为.
直线的方程为,
∴,,
设过的圆的圆心为
即,则的半径满足;
又
∴
∴
类型五 角度为定值
例1. (长沙市2019届)已知椭圆
的离心率,左、右焦点分别为、
,即
为定长.
,为椭圆上一点,,且 .
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(Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)设椭圆的左、右顶点为线
解析:(Ⅰ)又
,
、
,过
、
分别作轴的垂直、,椭圆的一条切的定值.
与、交于、两点,求证:
,,解得
,得,.
,的方程为、.
.
. ,
故所求椭圆的标准方程为(Ⅱ)由题可知,的方程为直线与直线、联立得所以所以
,
. ,
联立得.
因为直线椭圆相切,所以化简得所以所以故
, 为定值.
计算出此时.
,
,
(注:可以先通过,再验证一般性)
【点睛】本题考查椭圆标准方程的求法,考查直线与椭圆相切问题和椭圆中的定值问题,考查学生推理和计算能力,属于中档题.
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