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【题目】如图,已知M(x0,y0)是椭圆C:=1上的任一点,从原点O向圆M:(x-x0)2+(y-y0)2=2作两条切线,分别交椭圆于点P,Q.

(1)若直线OP,OQ的斜率存在,并记为k1,k2,求证:k1k2为定值;

(2)试问|OP|2+|OQ|2是否为定值?若是,求出该值;若不是,说明理由.

【答案】见解析

【解析】

解:(1)证明:因为直线OP:y=k1x,OQ:y=k2x与圆M相切,所以

化简得:(x-2)k-2x0y0k1+y-2=0,

同理:(x-2)k-2x0y0k2+y-2=0,

所以k1,k2是方程(x-2)k2-2x0y0k+y-2=0的两个不相等的实数根,

所以k1·k2.

因为点M(x0,y0)在椭圆C上,所以=1,即y=3-x

所以k1k2=-为定值.

(2)|OP|2+|OQ|2是定值,定值为9.

理由如下:

方法一:①当直线OP,OQ不落在坐标轴上时,设P(x1,y1),Q(x2,y2),

联立解得

所以x+y,同理得x+y

又因为k1k2=-

所以|OP|2+|OQ|2=x+y+x+y

=9.

②当直线OP,OQ落在坐标轴上时,显然有|OP|2+|OQ|2=9,

综上:|OP|2+|OQ|2=9为定值.

方法二:①当直线OP,OQ不落在坐标轴上时,设P(x1,y1),Q(x2,y2),

因为k1k2=-,所以yyxx

因为P(x1,y1),Q(x2,y2)在椭圆C上,

所以

所以

xx,整理得x+x=6,

所以y+y=3,所以|OP|2+|OQ|2=9.

②当直线OP,OQ落在坐标轴上时,显然有|OP|2+|OQ|2=9,

综上:|OP|2+|OQ|2=9为定值.

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