Question

設(shè)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為是橢圓上的一點(diǎn)，，原點(diǎn)到直線的距離為．

（Ⅰ）證明；

（Ⅱ）求使得下述命題成立：設(shè)圓上任意點(diǎn)處的切線交橢圓于，兩點(diǎn)，則．

Answer 1

本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線方程、兩條直線垂直、圓的方程等基礎(chǔ)知識(shí)，考查曲線和方程的關(guān)系等解析幾何的基本思想方法及推理、運(yùn)算能力．

（Ⅰ）證法一：由題設(shè)及，，不妨設(shè)點(diǎn)，其中

，由于點(diǎn)在橢圓上，有，

，

解得，從而得到，

直線的方程為，整理得

．

由題設(shè)，原點(diǎn)到直線的距離為，即

，

將代入原式并化簡得，即．

證法二：同證法一，得到點(diǎn)的坐標(biāo)為，

過點(diǎn)作，垂足為，易知，故

由橢圓定義得，又，所以

，

解得，而，得，即．

（Ⅱ）解法一：圓上的任意點(diǎn)處的切線方程為．

當(dāng)時(shí)，圓上的任意點(diǎn)都在橢圓內(nèi)，故此圓在點(diǎn)處的切線必交橢圓于兩個(gè)不同的點(diǎn)和，因此點(diǎn)，的坐標(biāo)是方程組

的解．當(dāng)時(shí)，由①式得

代入②式，得，即

，

于是，

．

若，則

．

所以，．由，得．在區(qū)間內(nèi)此方程的解為．

當(dāng)時(shí)，必有，同理求得在區(qū)間內(nèi)的解為．

另一方面，當(dāng)時(shí)，可推出，從而．

綜上所述，使得所述命題成立．