2ak
+2akx=0,故x1=0,x2=-22.
1+ak
2
2
因此|AP|=1+k|x1-x2| 2a|k|2=22·1+k. 1+ak
(Ⅱ)假设圆与椭圆的公共点有4个,由对称性可设y轴左侧的椭圆上有两个不同的点P,Q,满足|AP|=|AQ|.记直线AP,AQ的斜率分别为k1,k2,且k1,k2>0,k1≠k2.
2a|k1|1+k1由(Ⅰ)知,|AP|=, 22
1+ak12a|k2|1+k2
|AQ|=, 22
1+ak2
2a|k1|1+k12a|k2|1+k2故=, 2222
1+ak11+ak2
所以(k1-k2)[1+k1+k2+a(2-a)k1k2]=0. 由于k1≠k2,k1,k2>0得
1+k1+k2+a(2-a)k1k2=0,因此 1122
(2+1)(2+1)=1+a(a-2),① k1k2
因为①式关于k1,k2的方程有解的充要条件是1+a(a-2)>1,所以a>2.
因此,任意以点A(0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点的充要条件为1 aa2 22 2 2 2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 22 2 22 22 22 22 2 xy 1.(2017·福建厦门一模)已知椭圆+=1的右焦点为F,P是椭圆上一点,点 95A(0,23),当△APF的周长最大时,△APF的面积等于( ) 2 2 A.113 4114 B. 213 4214 C. 2 2 D. xy22 解析:由椭圆+=1知a=3,b=5,c=a-b=2,在Rt△AOF中,|OF|=2, 95|OA|=23,则|AF|=4.设椭圆的左焦点为F1,则△APF的周长为|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+|AP|+2a-|PF1|=4+6+|PA|-|PF1|≤10+|AF1|(当且仅当A,P,F1三点共线,P在线 6 xy2 段AF1的延长线上时取“=”).此时直线AF1的方程为+=1,与椭圆的方程5x+ -2235322 9y-45=0联立并整理得32y-203y-75=0,解得yP=-(正值舍去),则△APF的周 81153?213? 长最大时,S△APF=|F1F|·|yA-yP|=×4×?23+?=4.故选B. 228?? 答案:B xx22 2.(2016·浙江卷)已知椭圆C1:2+y=1(m>1)与双曲线C2:2-y=1(n>0)的焦点重 mn合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则( ) 2 2 A.m>n且e1e2>1 C.m 2 2 2 2 2 2 B.m>n且e1e2<1 D.m 2 2 2 m-1n+1 解析:由于m-1=c,n+1=c,则m-n=2,故m>n,又(e1e2)=2·2= mnn+1n+1n+2n+11 ·2=422=1+42 n+2nn+2nn+2n >1,所以e1e2>1.故选A. 答案:A 3.(2017·石家庄质检)已知两定点A(-2,0)和B(2,0),动点P(x,y)在直线l:y=x+3上移动,椭圆C以A,B为焦点且经过点P,则椭圆C的离心率的最大值为________. y ??x+2=-1, 解析:设点A关于直线l的对称点为A(x,y),则有?yx-2 ??2=2+3, 11 1 1 1 1 1 2 2 4 2 解得x1 =-3,y1=1,易知|PA|+|PB|的最小值等于|A1B|=26,因此椭圆C的离心率e=|AB|44226 =的最大值为=. |PA|+|PB||PA|+|PB|1326 226 答案: 13 1?3?4.已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,且经过点M?1,?. 2?2?(1)求椭圆C的方程; → 若存在,求出直线l1的方程;若不存在,请说明理由. xy 解:(1)设椭圆C的方程为2+2=1(a>b>0), ab 7 →→ 2 (2)是否存在过点P(2,1)的直线l1与椭圆C相交于不同的两点A,B,满足PA·PB=PM? 22 ??由题意得?c1 =,a2??a=b+c, 2 2 22 19 2+2=1,a4b , 解得a=4,b=3. 22 xy 故椭圆C的方程为+=1. 43 (2)假设存在直线l1且由题意得斜率存在,设满足条件的方程为y=k1(x-2)+1,代入椭圆C的方程得,(3+4k1)x-8k1(2k1-1)x+16k1-16k1-8=0. 因为直线l1与椭圆C相交于不同的两点A,B,设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,1222 y2),所以Δ=[-8k1(2k1-1)]-4(3+4k1)·(16k1-16k1-8)=32(6k1+3)>0,所以k1>-. 2 8k1 又x1+x2= 2 2 2 2 2 -23+4k1 1 16k1-16k1-8x1x2=, 2 3+4k1 → →→ 2 因为PA·PB=PM, 5即(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=, 4522所以(x1-2)(x2-2)(1+k1)=PM=. 452即[x1x2-2(x1+x2)+4](1+k1)=. 416k1-16k1-88k12k1-14+4k1512 所以[-2·+4]·(1+k)==,解得k=±. 11222 3+4k13+4k13+4k14211因为k1>-,所以k1=. 221 于是存在直线l1满足条件,其方程为y=x. 2 22 → 8 9