三、解答题
(22)(本小题满分14分)
设椭圆的左、右焦点分别为是椭圆上的一点,,
原点到直线的距离为.
(Ⅰ)证明;
(Ⅱ)求使得下述命题成立:设圆上任意点处的切线交
椭圆于,两点,则.
本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程、两条直线垂直、圆的方程
等基础知识,考查曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法及推理、运算能力.
满分14分.
(Ⅰ)证法一:由题设及,,不妨设点,其中
,由于点在椭圆上,有,,
解得,从而得到,
直线的方程为,整理得.
由题设,原点到直线的距离为,即,
将代入原式并化简得,即.
证法二:同证法一,得到点的坐标为,
过点作,垂足为,易知,故
由椭圆定义得,又,所以
,
解得,而,得,即.
(Ⅱ)解法一:圆上的任意点处的切线方程为.
当时,圆上的任意点都在椭圆内,故此圆在点处的切线必
交椭圆于两个不同的点和,因此点,的坐标是方程组
的解.当时,由①式得
代入②式,得,即
,
于是,
.
若,则
.
所以,.由,得.
在区间内此方程的解为.
当时,必有,同理求得在区间内的解为.
另一方面,当时,可推出,从而.
综上所述,使得所述命题成立.
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