1k21
4
4
4
∵3k210,即k24
k21k21
4
4
∴2k2故由①、②得2k3或3k222
问题十一:存在性问题:(存在点,存在直线ykxm,存在实数,存在图形:三角形(等比、等腰、直角),四边形(矩形、菱形、正方形),圆)
设椭圆E
x2a2
y2b2
1(ab0)过M(2,
2),N
61两点,O为坐标原点,
(I)求椭圆E的方程;(II)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点AB且
OAOB?若存在,写出该圆的方程,并求AB的取值范围,若不存在说明理由。
解(1)因为椭圆E
x2a2
y2b2
1(ab0)过M(2,
2),N
61两点
4
所以
a26
a2
2b21b2
11
解得
1a21b2
1814
所以
a2b2
8椭圆4
E的方程为
x28
y24
1
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点AB且OAOB设该圆的切线方程
ykxm
为
y
kx
m
解方程组
x2
y2
得x22kxm28即12k2x24kmx2m280wwwks5ucom
841
则△16k2m2412k22m2888k2m240即8k2m240
x1
x2
4km12k2
x1x2
2m2812k2
y1y2
kx1
mkx2
m
k2x1x2
kmx1
x2
m2
k22m2812k2
4k1
2m22k2
m2
m28k212k2
要使OA
OB需使
x1x2
y1y2
0即
2m212k
8
2
m28k212k2
0所以3m2
8k2
80所以k2
3m288
0又8k2m2
40
所以
m23m2
28
所以
m
2
83
即m
263
或m
263
因为直线
y
kx
m为圆心在原点的圆的一条切线所以圆的半径
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为r
m1k2
r2
1
m2k
2
1
m23m2
8
8r26
3
3
所求的圆为x2y28此时圆的切线ykx3
m都满足
8
m26或m26而当切线的斜率不存在时切线为x26与椭圆x2y21的两个交点为
3
3
3
84
2626或2626满足OAOB综上存在圆心在原点的圆x2y28,使得该圆的任意一条切线
3
3
3
3
3
与椭圆E恒有两个交点AB且OAOB
因为
4km
x1
x2
1
2k
x1x2
2m2812k2
2
所以x1
x22
x1
x22
4x1x2
4km212k2
r