如图,设椭圆 $\dfrac{x^2}{a^2}+ \dfrac{y^2}{b^2}= 1 \left(a > b > 0\right) $ 的左、右焦点分别为 ${F_1}$,${F_2}$,点 $ D $ 在椭圆上,$D{F_1}\perp{F_1}{F_2}$,$\dfrac{{\big|{F_1}{F_2}\big|}}{{\big|D{F_1}\big|}}= 2\sqrt 2 $,$\triangle D{F_1}{F_2}$ 的面积为 $\dfrac{\sqrt 2 }{2}$.
【难度】
【出处】
2014年高考重庆卷(理)
【标注】
  • 知识点
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    解析几何
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    椭圆
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    椭圆的方程
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    椭圆的标准方程
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    解析几何
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    椭圆
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    椭圆的定义
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    椭圆的第一定义
  1. 求椭圆的标准方程;
    标注
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      解析几何
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      椭圆
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      椭圆的方程
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      椭圆的标准方程
    答案
    椭圆的标准方程为 $\dfrac{x^2}2+y^2=1$
    解析
    根据题意,由 $DF_1\perp F_1F_2$ 得 $\big|DF_1\big|=\dfrac{b^2}a$,进而有$$\begin{cases}2c=2\sqrt 2\cdot\dfrac{b^2}a,\\\dfrac 12\cdot 2c\cdot \dfrac{b^2}a =\dfrac{\sqrt 2}2,\\a^2=b^2+c^2,\end{cases}$$解得$$\begin{cases}a=\sqrt 2,\\b=1,\\c=1,\end{cases}$$因此椭圆的标准方程为 $\dfrac{x^2}2+y^2=1$.
  2. 设圆心在 $y$ 轴上的圆与椭圆在 $x$ 轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径.
    标注
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      解析几何
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      椭圆
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      椭圆的定义
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      椭圆的第一定义
    答案
    $\dfrac{4\sqrt 2}3$
    解析
    如图,设圆心为 $P$,切点分别为 $A,B$,圆在 $A,B$ 处的切线分别为 $QA,QB$,其中 $Q$ 为两条切线的交点,则根据题意,$PA\perp AQ$,$PB\perp BQ$,$BQ\perp AQ$,$\big|PA\big|=\big|PB\big|$,因此四边形 $PAQB$ 为正方形.由椭圆和圆的对称性可得直线 $AQ,BQ$ 的斜率分别为 $-1,1$,因此 $Q$ 为椭圆的下顶点,于是圆的半径就是过焦点的弦 $AQ$ 的长度.
    连接 $AF_2$,设 $\big|AF_1\big|=m$,则 $\big|AF_2\big|=2\sqrt 2-m$,在直角三角形 $AQF_2$ 中,有$$\big|AQ\big|^2+\big|QF_2\big|^2=\big|AF_2\big|^2,$$即$$(\sqrt 2+m)^2+(\sqrt 2)^2=(2\sqrt 2-m)^2,$$解得 $m=\dfrac{\sqrt 2}3$.
    因此所求半径的长为$$\big|AQ\big|=\big|QF_1\big|+\big|F_1A\big|=\dfrac{4\sqrt 2}3.$$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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