(2012•佛山二模)已知橢圓E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的一個(gè)交點(diǎn)為F1(-
3
,0)
,而且過點(diǎn)H(
3
,
1
2
)

(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(Ⅱ)設(shè)橢圓E的上下頂點(diǎn)分別為A1,A2,P是橢圓上異于A1,A2的任一點(diǎn),直線PA1,PA2分別交x軸于點(diǎn)N,M,若直線OT與過點(diǎn)M,N的圓G相切,切點(diǎn)為T.證明:線段OT的長為定值,并求出該定值.
分析:(Ⅰ)解法一:根據(jù)橢圓E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的一個(gè)交點(diǎn)為F1(-
3
,0)
,過點(diǎn)H(
3
,
1
2
)
,可得a2-b2=3,
3
a2
+
1
4b2
=1
,聯(lián)立即可求得橢圓E的方程;
解法二:橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1(-
3
,0),F2(
3
,0)
,利用橢圓的定義,可求橢圓E的方程;
(Ⅱ)解法一:由(Ⅰ)可知A1(0,1),A2(0,-1),設(shè)P(x0,y0),求出xN=
-x0
y0-1
,同xM=
x0
y0+1

設(shè)圓G的圓心為(
1
2
(
x0
y0+1
-
x0
y0-1
),h)
,利用OT2=OG2-r2=
1
4
(
x0
y0+1
+
x0
y0-1
)2+h2-
1
4
(
x0
y0+1
-
x0
y0-1
)2-h2=
x02
1-y02
,即可得到線段OT的長度;
解法二:由(Ⅰ)可知A1(0,1),A2(0,-1),設(shè)P(x0,y0),求出xN=
-x0
y0-1
,xM=
x0
y0+1
,可得|OM|•|ON|=|
-x0
y0-1
x0
y0+1
|=|
x02
y02-1
|
,由切割線定理可得線段OT的長度.
解答:(Ⅰ)解法一:由題意,∵橢圓E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的一個(gè)交點(diǎn)為F1(-
3
,0)
,
∴a2-b2=3,①
∵橢圓過點(diǎn)H(
3
,
1
2
)

3
a2
+
1
4b2
=1
,②
①②解得a2=4,b2=1,
所以橢圓E的方程為
x2
4
+y2=1
.…(4分)
解法二:橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1(-
3
,0),F2(
3
,0)

由橢圓的定義可得2a=|PF1|+|PF2|=
7
2
+
1
2
=4
,所以a=2,b2=1,
所以橢圓E的方程為
x2
4
+y2=1
.…(4分)
(Ⅱ)解法一:由(Ⅰ)可知A1(0,1),A2(0,-1),設(shè)P(x0,y0),
直線PA1y-1=
y0-1
x0
x
,令y=0,得xN=
-x0
y0-1

直線PA2y+1=
y0+1
x0
x
,令y=0,得xM=
x0
y0+1
; 
設(shè)圓G的圓心為(
1
2
(
x0
y0+1
-
x0
y0-1
),h)

則r2=[
1
2
(
x0
y0+1
-
x0
y0-1
)-
x0
y0+1
]2+h2=
1
4
(
x0
y0+1
+
x0
y0-1
)2+h2
,
OG2=
1
4
(
x0
y0+1
-
x0
y0-1
)2+h2
OT2=OG2-r2=
1
4
(
x0
y0+1
+
x0
y0-1
)2+h2-
1
4
(
x0
y0+1
-
x0
y0-1
)2-h2=
x02
1-y02

x02
4
+y02=1
,所以
x
2
0
=4(1-
y
2
0
)
,所以OT2=
4(1-
y
2
0
)
1-y02
=4

所以|OT|=2,即線段OT的長度為定值2.…(14分)
解法二:由(Ⅰ)可知A1(0,1),A2(0,-1),設(shè)P(x0,y0),
直線PA1y-1=
y0-1
x0
x
,令y=0,得xN=
-x0
y0-1
;
直線PA2y+1=
y0+1
x0
x
,令y=0,得xM=
x0
y0+1

|OM|•|ON|=|
-x0
y0-1
x0
y0+1
|=|
x02
y02-1
|
,而
x02
4
+y02=1
,所以
x
2
0
=4(1-
y
2
0
)
,
所以|OM|•|ON|=|
x02
y02-1
|=4
,由切割線定理得OT2=|OM|•|ON|=4
所以|OT|=2,即線段OT的長度為定值2.…(14分)
點(diǎn)評:本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查圓與橢圓為綜合,考查線段長的求解,認(rèn)真審題,挖掘隱含是關(guān)鍵.
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1,x∈M
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e
e

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