已知P为椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)上一点,F1为它的一个焦点,求证:以PF1为直径的圆与以长轴

2个回答

  • 以椭圆长轴为直径的圆,圆心为(0,0),r=a,

    ∴它的方程为:x²+y²=a²

    设P(x0,y0),F1(c,0),

    ∵以PF1为直径的圆的圆心M( (c+x0)/2,y0/2 );

    由焦半径公式,可得PF1=a-ex0,则r0=(a-ex0)/2;

    ∴圆的方程为:[x-(c+x0)/2]²+(y-y0/2)²=(a-ex0)²/4;

    联立方程组:x²+y²=a²和[x-(c+x0)/2]²+(y-y0/2)²=(a-ex0)²/4;

    r-r0=a-(a-ex0)/2=(a+ex0)/2;

    ∵圆心距d²= (c+x0)²/4+y0²/4=(c²+2cx0+x0²+y0²)/4,①

    因为P在椭圆上,所以y0²=b²-(b²x0²2/a²)

    代入①式,得d²=[c²+b²+2cx0+x0²-(b²x0²/a²)]/4

    整理得:d²=[a²+2cx0+(ex0)²]/4

    ∴a²+2cx0+(ex0)²=(a+ex0)²,

    所以d²=(a+ex0)²/4

    即d=(a+ex0)/2=r-r0

    所以两圆向内切.