Question

已知圆o：x²+y²=b²与椭圆有一个公共点A（0，1），F为椭圆的左焦点，直线AF被圆所截得的弦长为1．
（1）求椭圆方程．
（2）圆o与x轴的两个交点为C、D，B（ x，y）是椭圆上异于点A的一个动点，在线段CD上是否存在点T（t，0），使|BT|=|AT|，若存在，请说明理由．

Answer

（1）由已知可得b=1，设F（-c，0），则直线AF：x-cy+c=0，由直线AF被圆所截的弦长为1等于圆半径可得圆心O（0，0）到直线AF的距离d=，从而可求c，进而可求a，从而可求椭圆方程
（2）解法一：假设存在这样的点T（t，0），使得|AT|=|BT|，则点T必定在线段AB的中垂线上，设点B（xB，yB），
①直线AB斜率存在时，设直线AB：y=kx+1（k≠0），由，，
则可得AB的中点M，然后由由MT⊥AB可得t（1+4k2）+3k=0，即，利用基本不等式可求
②若直线AB的斜率不存在时，线段CD上任意一点都使得AT=BT对椭圆上任意的不同于A的B都成立
（2）解法二：设点B（x，y），由|AT|=|BT|知，整理得y2+x2-2tx-1=0，结合，可得，x∈[-2，0）∪（0，2]，可求t的范围，又圆O：x2+y2=1，可得-1≤xC＜xD≤1，从而可求
【解析】
（1）由已知可得b=1，设F（-c，0），则直线AF：x-cy+c=0
∵直线AF被圆所截的弦长为1等于圆的半径
∴圆心O（0，0）到直线AF的距离d=
解得，则a=2∴椭圆方程为
（2）解法一：假设存在这样的点T（t，0），使得|AT|=|BT|，则点T必定在线段AB的中垂线上…（8分）
设点B（xB，yB），
①直线AB斜率存在时，设直线AB：y=kx+1（k≠0）
由，∴，
则AB的中点…（7分）
由MT⊥AB可知即t（1+4k2）+3k=0
∴且t≠0…（9分）
∴且t≠0
②若直线AB的斜率不存在时，线段CD上任意一点都使得AT=BT对椭圆上任意的不同于A的B都成立（11分）
又圆O：x2+y2=1，-1≤xc＜xD≤1
综上可得线段CD上存在点T，使得AT=BT（12分）
（2）解法二：设点B（x，y），由|AT|=|BT|知
即t2+1=（x-t）2+y2，整理得y2+x2-2tx-1=0…（7分）
又∵，∴
当x=0时，t∈R；
当x≠0时，
又∵x∈[-2，0）∪（0，2]，∴…（10分）
又圆O：∴x2+y2=1，∴-1≤xC＜xD≤1
综上可知在线段CD上存在点T，使得|AT|=|BT|…（12分）