已知圓C1x2+y2=1,橢圓C2
x2
3
+
2y2
3
=1
,四邊形PQRS為橢圓C2的內(nèi)接菱形.
(1)若點(diǎn)P(-
6
2
,  
3
2
)
,試探求點(diǎn)S(在第一象限的內(nèi))的坐標(biāo);
(2)若點(diǎn)P為橢圓上任意一點(diǎn),試探討菱形PQRS與圓C1的位置關(guān)系.
分析:(1)利用橢圓和菱形的對(duì)稱(chēng)性及直線(xiàn)與橢圓的方程聯(lián)立即可解出;
(2)利用菱形的對(duì)角線(xiàn)的性質(zhì)、直線(xiàn)與橢圓相交的解法、根與系數(shù)的關(guān)系、直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系的判定方法即可得出.
解答:解:(1)利用橢圓和菱形的對(duì)稱(chēng)性可知:點(diǎn)R與P關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱(chēng),點(diǎn)S與Q關(guān)于原點(diǎn)OD對(duì)稱(chēng),
∴kOPkOS=-1,而kOP=
3
2
-
6
2
=-
2
2
,∴kOS=
2

∴直線(xiàn)SO的方程為y=
2
x
,
聯(lián)立
y=
2
x
x2
3
+
2y2
3
=1
,及x>0,解得
x=
15
5
y=
30
5
,
∴S(
15
5
,
30
5
)

(2)設(shè)P(x1,y1),S(x2,y2),
①當(dāng)直線(xiàn)PS的斜率存在時(shí),設(shè)直線(xiàn)PS的方程為:y=kx+t,
聯(lián)立
y=kx+t
x2+2y2=3
消去y得到關(guān)于x的一元二次方程:(1+2k2)x2+4ktx+2t2-3=0,
∵直線(xiàn)與橢圓相交于不同的兩點(diǎn),∴△=16k2t2-4(1+2k2)(2t2-3)>0,即3+6k2>2t2.(*)
x1+x2=-
4kt
1+2k2
,x1x2=
2t2-3
1+2k2

∵OP⊥OS,∴x1x2+y1y2=0,
又y1=kx1+t,y2=kx2+t,
∴x1x2+(kx1+t)(kx2+t)=0,
整理為(1+k2)x1x2+kt(x1+x2)+t2=0,
代入得(1+k2
2t2-3
1+2k2
-
4k2t2
1+2k2
+t2=0

化為t2=k2+1,滿(mǎn)足(*)式.
∴原點(diǎn)到直線(xiàn)的距離d=
|t|
1+k2
=1,
∴菱形PQRS與 圓C1相切.
②當(dāng)直線(xiàn)PS的斜率不存在時(shí),上述結(jié)論也成立.
綜上可得:點(diǎn)P為橢圓上任意一點(diǎn),試探討菱形PQRS與 圓C1的位置關(guān)系是相切.
點(diǎn)評(píng):熟練掌握橢圓和菱形的對(duì)稱(chēng)性、菱形的對(duì)角線(xiàn)的性質(zhì)、直線(xiàn)與橢圓相交的解法、根與系數(shù)的關(guān)系、直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系的判定方法是解題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2013•惠州二模)已知圓C1:x2+y2=2和圓C2,直線(xiàn)l與C1切于點(diǎn)M(1,1),圓C2的圓心在射線(xiàn)2x-y=0(x≥0)上,且C2經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),如C2被l截得弦長(zhǎng)為4
3

(1)求直線(xiàn)l的方程;
(2)求圓C2的方程.

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2
?薦存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,試說(shuō)明理由.

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(2013•寧波模擬)如圖,已知圓C1x2+(y-1)2=4和拋物線(xiàn)C2:y=x2-1,過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的直線(xiàn)與C2相交于點(diǎn)A、B,定點(diǎn)M坐標(biāo)為(0,-1),直線(xiàn)MA,MB分別與C1相交于點(diǎn)D、E.
(1)求證:MA⊥MB.
(2)記△MAB,△MDE的面積分別為S1、S2,若
S1S2
,求λ的取值范圍.

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