Question

在平面直角坐標(biāo)系中，如圖，已知橢圓E：的左、右頂點(diǎn)分別為、，上、下頂點(diǎn)分別為、．設(shè)直線的傾斜角的正弦值為，圓與以線段為直徑的圓關(guān)于直線對稱．

（1）求橢圓E的離心率；

（2）判斷直線與圓的位置關(guān)系，并說明理由；

（3）若圓的面積為，求圓的方程．

 

Answer 1

（1），（2）相切，（3）.

【解析】

試題分析：（1）求橢圓E的離心率，只需列出關(guān)于的一個等量關(guān)系就可解出. 因為直線的傾斜角的正弦值為，所以，即，（2）判斷直線與圓的位置關(guān)系，通常利用圓心到直線距離與半徑大小比較. 因為直線的傾斜角的正弦值為，所以直線的斜率為于是的方程為：，因此中點(diǎn)到直線距離為所以直線與圓相切,又圓與以線段為直徑的圓關(guān)于直線對稱，直線與圓相切．（3）由圓的面積為知圓半徑為1，所以設(shè)關(guān)于直線：的對稱點(diǎn)為，則解得．所以，圓的方程為．

【解】（1）設(shè)橢圓E的焦距為2c（c>0），

因為直線的傾斜角的正弦值為，所以，

于是，即，所以橢圓E的離心率

（2）由可設(shè)，，則，

于是的方程為：，

故的中點(diǎn)到的距離， 又以為直徑的圓的半徑，即有，

所以直線與圓相切．

（3）由圓的面積為知圓半徑為1，從而，

設(shè)的中點(diǎn)關(guān)于直線：的對稱點(diǎn)為，

則

解得．所以，圓的方程為．

考點(diǎn)：橢圓離心率，直線與圓位置關(guān)系，點(diǎn)關(guān)于直線對稱點(diǎn)