已知椭圆 $C:x^2+2y^2=4$.
【难度】
【出处】
2014年高考北京卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    椭圆
    >
    椭圆的几何量
    >
    椭圆的基本量
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    圆锥曲线的性质证明问题
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    解析几何中的计算技巧
    >
    极坐标表示
  1. 求椭圆 $C$ 的离心率;
    标注
    • 知识点
      >
      解析几何
      >
      椭圆
      >
      椭圆的几何量
      >
      椭圆的基本量
    答案
    离心率 $e=\dfrac ca=\dfrac{\sqrt 2}2$
    解析
    根据题意,椭圆的长半轴长 $a=2$,短半轴长 $b=\sqrt 2$,因此半焦距 $c=\sqrt{a^2-b^2}=\sqrt 2$,离心率 $e=\dfrac ca=\dfrac{\sqrt 2}2$.
  2. 设 $O$ 为原点,若点 $A$ 在椭圆 $C$ 上,点 $B$ 在直线 $y=2$ 上,且 $OA\perp OB$,试判断直线 $AB$ 与圆 $x^2+y^2=2$ 的位置关系,并证明你的结论.
    标注
    • 题型
      >
      解析几何
      >
      圆锥曲线的性质证明问题
    • 知识点
      >
      解析几何
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      解析几何中的计算技巧
      >
      极坐标表示
    答案
    直线 $AB$ 与圆 $x^2+y^2=2$ 相切
    解析
    设 $|OA|=r_1$,$|OB|=r_2$,点 $A$ 的坐标为 $A(r_1\cos\theta,r_1\sin\theta)$,其中 $\theta$ 表示以 $Ox$ 为始边,$OA$ 为终边的最小正角.
    由 $OA\perp OB$ 可得点 $B$ 的坐标为 $B\left(r_2\cos\left(\theta\pm\dfrac{\pi}2\right),r_2\sin\left(\theta\pm\dfrac{\pi}2\right)\right)$.由点 $A$ 在椭圆上,点 $B$ 在直线 $y=2$ 上,可得$$r_1^2\cos^2\theta+2r_1^2\sin^2\theta=4,r_2\sin\left(\theta\pm\dfrac{\pi}2\right)=2,$$因此点 $O$ 到直线 $AB$ 的距离 $d$ 满足$$\dfrac{1}{d^2}=\dfrac{1}{r_1^2}+\dfrac{1}{r_2^2}=\dfrac{\cos^2\theta+2\sin^2\theta}4+\dfrac{\cos^2\theta}4=\dfrac 12,$$即 $d=\sqrt 2$.因此直线 $AB$ 与圆 $x^2+y^2=2$ 相切.
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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