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已知椭圆X^2/a^2+Y^2/b^2=1(a>b>0),圆O:X^2+Y^2=b^2,点A,F分别是椭圆的C的左顶点和

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/30 22:32:23
已知椭圆X^2/a^2+Y^2/b^2=1(a>b>0),圆O:X^2+Y^2=b^2,点A,F分别是椭圆的C的左顶点和左焦点,
点P是圆O上的动点,是否存在这样的椭圆C,使得PA/PF是常数?如果存在,求离心率;如果不存在,说明理由.
假设存在,A(-a,0),F(-c,0);
设P(x,y),因为P在圆上,所以:x²+y²=b²,即:y²=b²-x²;
PA/PF为常数,即PA²/PF²为常数
PA²=(x+a)²+y²,PF²=(x+c)²+y²;
设PA²/PF²=k,k是一个大于0的常数;
即:PA²=kPF²
(x+a)²+y²=k(x+c)²+ky²
(1-k)x²+2(a-ck)x+a²-kc²=(k-1)y²
把y²=b²-x²代入,得:
(1-k)x²+2(a-ck)x+a²-kc²=(k-1)(b²-x²)
(1-k)x²+2(a-ck)x+a²-kc²=(1-k)x²+(k-1)b²
2(a-ck)x+a²-kc²-(k-1)b²=0 ①
因为k是常数,x是变量,即等式①的成立与x无关
所以,x的系数为0,即a-ck=0,得:k=a/c
此时,要使等式①成立,则a²-kc²-(k-1)b²=0
把b²=a²-c²代入,得:a²-kc²-(k-1)(a²-c²)=0
把k=a/c代入,得:a²-ac-(a/c-1)(a²-c²)=0
a²-ac-(a³/c-a²-ac+c²)=0
a²-ac-a³/c+a²+ac-c²=0
2a²-a³/c-c²=0
c²+a³/c-2a²=0
等式两边同除a²,得:c²/a²+a/c-2=0
因为c/a=e,所以,即:e²+e-2=0
(e+2)(e-1)=0
得:e=-2(舍去),
e=1(舍去,因为椭圆离心率0