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(2013•绍兴一模)已知A是圆x2+y2=4上的一个动点,过点A作两条直线l1,l2,它们与椭圆x23+y2=1都只有

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/04/27 14:08:45
(2013•绍兴一模)已知A是圆x2+y2=4上的一个动点,过点A作两条直线l1,l2,它们与椭圆
x
(1)设直线的方程为y=k(x+2),代入椭圆
x2
3+y2=1,消去y,可得(1+3k2)x2+12k2x+12k2-3=0
由△=0,可得k2-1=0
设l1,l2的斜率分别为k1,k2,∴k1=-1,k2=1
∴直线l1,l2的方程分别为y=-x-2,y=x+2;
(2)①证明:当直线l1,l2的斜率有一条不存在时,不妨设l1无斜率
∵l1与椭圆只有一个公共点,所以其方程为x=±
3
当l1的方程为x=
3时,此时l1与圆的交点坐标为(
3,±1),所以l2的方程为y=1(或y=-1),l1⊥l2成立,
同理可证,当l1的方程为x=-
3时,结论成立;
当直线l1,l2的斜率都存在时,设点A(m,n),且m2+n2=4
设方程为y=k(x-m)+n,代入椭圆方程,可得(1+3k2)x2+6k(n-km)x+3(n-km)2-3=0
由△=0化简整理得(3-m2)k2+2mnk+1-n2=0
∵m2+n2=4
∴(3-m2)k2+2mnk+m2-3=0
设l1,l2的斜率分别为k1,k2,∴k1k2=-1,∴l1⊥l2成立
综上,对于圆上的任意点A,都有l1⊥l2成立;
 ②记原点到直线l1,l2的距离分别为d1,d2
∵d12+d22=4,∴△AMN面积S2=4d12d22=4d12(4−d12)=-4(d12−2)2+16
∵d12∈[1,3],∴S2∈[12,16]
∴S∈[2