问题标题:
如图,圆O与离心率为的椭圆T:(a>b>0)相切于点M(0,1).(1)求椭圆T与圆O的方程;(2)过点M引两条互相垂直的两直线l1、l2与两曲线分别交于点A、C与点B、D(均不重合
问题描述:

如图,圆O与离心率为的椭圆T:(a>b>0)相切于点M(0,1).

(1)求椭圆T与圆O的方程;

(2)过点M引两条互相垂直的两直线l1、l2与两曲线分别交于点A、C与点B、D(均不重合).

①若P为椭圆上任一点,记点P到两直线的距离分别为d1、d2,求的最大值;

②若,求l1与l2的方程.

钱学双回答:
  【答案】分析:(1)由题意可知圆的半径等于1,椭圆的短半轴等于1,根据e=,结合a2=b2+c2求出椭圆的长半轴,则椭圆方程和圆的方程可求;(2)①因为两直线l1、l2相互垂直,所以点P到两直线的距离d1、d2的平方和可转化为P点到M点距离的平方,利用点P在椭圆上把要求的式子化为含P点纵坐标的函数,利用二次函数可求最大值;②设出直线l1的方程,分别和圆的方程及椭圆方程联立A,C点的坐标,利用置换k的方法求出B,D点的坐标,分别写出向量的坐标,代入若中求出k的值,则l1与l2的方程的方程可求.(1)由题意知:,b=1.又a2=b2+c2,所以a2=c2+1,联立,解得a=2,c=所以椭圆C的方程为.圆O的方程x2+y2=1;(2)①设P(x,y)因为l1⊥l2,则,因为,所以=,因为-1≤y≤1,所以当时,取得最大值为,此时点.②设l1的方程为y=kx+1,由,得:(k2+1)x2+2kx=0,由xA≠0,所以,代入y=kx+1得:.所以.由,得(4k2+1)x2+8kx=0,由xC≠0,所以,代入y=kx+1得:.所以.把A,C中的k置换成可得,所以,,由,得=,整理得:,即3k4-4k2-4=0,解得.所以l1的方程为,l2的方程为或l1的方程为,l2的方程为.点评:本题考查了圆的标准方程,椭圆的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系,考查了数学转化思想和方程思想方法,训练了学生的计算能力,属难题.
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