已知橢圓(a>b>0)上兩點(diǎn)A、B,直線上有兩點(diǎn)C、D,且ABCD是正方形。此正方形外接圓為x2+y2-2y-8=0,求橢圓方程和直線的方程。
橢圓方程 ,直線方程為y=x+4
:圓方程x2+y2-2y-8=0即x2+(y-1)2=9的圓心O'(0,1),半徑r=3。
設(shè)正方形的邊長為p,則,∴,又O'是正方形ABCD的中心,∴O'到直線y=x+k的距離應(yīng)等于正方形邊長p的一半即,由點(diǎn)到直線的距離公式可知k=-2或k=4。
(1)設(shè)AB:y=x-2 由 y=x-2
CD:y=x+4 x2+y2-2y-8=0
得A(3,1)B(0,-2),又點(diǎn)A、B在橢圓上,∴a2=12,b2=4,橢圓的方程為。
(2)設(shè)AB:y=x+4,同理可得兩交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,4),(-3,1)代入橢圓方程得
,此時(shí)b2>a2(舍去)。
綜上所述,直線方程為y=x+4,橢圓方程為。
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