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連其秀
題目 已知圓O:x2+y2=5,橢圓Γ:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1且垂直于x軸被橢圓和圓所截得弦長分別為1和22.(1)求橢圓Γ的方程;(2)如圖1,P為圓O上任意一點,過P分別作橢圓兩條切線切橢圓于A,B兩點.(i)若直線PA的斜率為2,求直線PB的斜率;(ii)作PQ⊥AB于點Q,求證:QF1+QF2為定值.
本題是安徽省六校教育研究會2021屆高三聯(lián)考能力測試(理)試題第20題,其答案是:(1)橢圓Γ的方程為x24+y2=1;(2)(i)直線PB的斜率為-12;(ii)QF+QF2為定值85.其中破解(2)的(i)、(ii)的關鍵步驟分別是求得直線PA,PB的斜率之積k1k2=-1,及點Q的軌跡為與橢圓Γ有公共焦點的橢圓5x216+5y2=1.觀察圓O:x2+y2=5和橢圓Γ:x24+y2=1,發(fā)現(xiàn)5=4+1.
我們不禁要問:對于一般的圓O:x2+y2=a2+b2和橢圓Γ:x2a2+y2b2=1(a>b>0),直線PA,PB的斜率之積k1k2=?點Q的軌跡是否為與橢圓Γ有公共焦點的橢圓?