已知直線(k+1)x-y-3-3k=0(k∈R)所經(jīng)過的定點F恰好是橢圓C的一個焦點,且橢圓C上的點到點F的最大距離為8.
(Ⅰ)求橢圓C的標準方程;(7分)
(Ⅱ)已知圓O:x2+y2=1,直線l:mx+ny=1.試證明當點P(m,n)在橢圓C上運動時,直線l與圓O恒相交;并求直線l被圓O所截得的弦長的取值范圍.(8分)
【答案】(Ⅰ);
(Ⅱ)證明:因為點P(m,n)在橢圓C上運動,所以,從而圓心O到直線l:mx+ny=1的距離,所以直線l與圓O恒相交;
又直線l被圓O截得的弦長為=,
由于0≤m2≤25,所以,則,
即直線l被圓O截得的弦長的取值范圍是.
x
2
25
+
y
2
16
=
1
(Ⅱ)證明:因為點P(m,n)在橢圓C上運動,所以
1
=
m
2
25
+
n
2
16
<
m
2
+
n
2
d
=
1
m
2
+
n
2
<
1
=
r
又直線l被圓O截得的弦長為
L
=
2
r
2
-
d
2
=
2
1
-
1
m
2
+
n
2
2
1
-
1
9
25
m
2
+
16
由于0≤m2≤25,所以
16
≤
9
25
m
2
+
16
≤
25
L
∈
[
15
2
,
4
6
5
]
即直線l被圓O截得的弦長的取值范圍是
L
∈
[
15
2
,
4
6
5
]
【解答】
【點評】
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