试题:
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0),则称以原点为圆心,r=
a2-b2
的圆为椭圆C的“知己圆”.
(Ⅰ)若椭圆过点(0,1),离心率e=
6
3
;求椭圆C方程及其“知己圆”的方程;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的前提下,若过点(0,m)且斜率为1的直线截其“知己圆”的弦长为2,求m的值;
(Ⅲ)讨论椭圆C及其“知己圆”的位置关系.

答案:

我来补答
(Ⅰ)∵椭圆C过点(0,1),∴
02
a2
+
12
b2
=1
,可得b=1,
又∵椭圆C的离心率e=
6
3
,即
c
a
=
6
3
,且a2-c2=b2=1    …(2分)
解之得a2=3,c2=2
∴所求椭圆C的方程为:
x2
3
+y2=1
                     …(4分)
由此可得“知己圆”的半径r=
a2-b2
=
2

∴椭圆C的“知己圆”的方程为:x2+y2=2        …(6分)
(Ⅱ)设过点(0,m)、且斜率为1的直线方程为y=x+m,即为x-y+m=0
∵直线截其“知己圆”的弦长l=2,
∴圆心到直线的距离为d=
r2-(
1
2
l)2
=
2-1
=1       …(8分)
由点到直线的距离公式,得d=
|0-0+m|
2
=1,解之得m=±
2
       …(10分)


(Ⅲ)∵椭圆C的“知己圆”是以原点为圆心,r=
a2-b2
的圆
∴椭圆C的“知己圆”方程为x2+y2=c2
因此,①当c<b时,即椭圆C的离心率e∈(0,
2
2
)时,椭圆C的“知己圆”与椭圆C没有公共点,由此可得“知己圆”在椭圆C内;…(12分)
当c=b时,即椭圆的离心率e=
2
2
时,椭圆C的“知己圆”与椭圆C有两个
公共点,由此可得“知己圆”与椭圆C相切于点(0,1)和(0,-1);
当c>b时,即椭圆C的离心率e∈(0,
2
2
)时,椭圆C的“知己圆”与椭圆C有四个公共点,由此可得“知己圆”与椭圆C是相交的位置关系. …(14分)
 
 
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