【题目】定义:平面内两个分别以原点和两坐标轴为对称中心和对称轴的椭圆E1,E2,它们的长短半轴长分别为a1,b1和a2,b2,若满足a2=a1k,b2=b1k(k∈Z,k≥2),则称E2为E1的k级相似椭圆,己知椭圆E1:
=1,E2为E1的2级相似椭圆,且焦点共轴,E1与E2的离心率之比为2:
.
(Ⅰ)求E2的方程;
(Ⅱ)已知P为E2上任意一点,过点P作E1的两条切线,切点分别为A(x1,y1)、B(x2,y2).
①证明:E1在A(x1,y1)处的切线方程为
=1;
②是否存在一定点到直线AB的距离为定值,若存在,求出该定点和定值;若不存在,说明理由.
【答案】(Ⅰ)
(Ⅱ)①见解析;②存在一定点
到直线
的距离为定值1.
【解析】
(Ⅰ)根据相似椭圆的概念,可得
,
,
,然后根据
,并结合离心率
,简单计算,可得结果.
(Ⅱ)①联立方程
,可得关于
的一元二次方程,然后使用
,并根据
,可得结果.
②根据①的结论,可得在点
的切线方程
,根据
,可得直线
的方程,假设定点,使用点到线的距离公式,根据式子为定值,可得结果.
(Ⅰ)由题意知
,
,
,
则
,
,
而
,解得
,
,
故椭圆
,椭圆
.
(Ⅱ)①联立椭圆与直线方程,
,
点
在椭圆
上,有
,
所以
,
即直线与椭圆相切.
所以过点
的切线方程为
.
②由①知,过点
的切线方程为
,
设
,则
,即
,
两条切线都经过点
,则满足方程组
.
那么点
和点
都在直线
上,
则直线
的方程为
,即![]()
假设存在一定点
到直线
的距离为定值,
即
为定值,
则
,
,
故存在一定点
到直线
的距离为定值1.