题目内容
【题目】已知椭圆E: =1(a>b>0)的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的3个顶点,直线l:y=﹣x+3与椭圆E有且只有一个公共点T.
(1)求椭圆E的方程及点T的坐标;
(2)设O是坐标原点,直线l′平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A、B,且与直线l交于点P.证明:存在常数λ,使得|PT|2=λ|PA||PB|,并求λ的值.
【答案】
(1)
解:设短轴一端点为C(0,b),左右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),其中c>0,
则c2+b2=a2;
由题意,△F1F2C为直角三角形,
∴ ,解得b=c= a,
∴椭圆E的方程为 =1;
代人直线l:y=﹣x+3,可得3x2﹣12x+18﹣2b2=0,
又直线l与椭圆E只有一个交点,则△=122﹣4×3(18﹣2b2)=0,解得b2=3,
∴椭圆E的方程为 =1;
由b2=3,解得x=2,则y=﹣x+3=1,所以点T的坐标为(2,1)
(2)
证明:设P(x0,3﹣x0)在l上,由kOT= ,l′平行OT,
得l′的参数方程为 ,
代人椭圆E中,得 +2 =6,
整理得2t2+4t+ ﹣4x0+4=0;
设两根为tA,tB,则有tAtB= ;
而|PT|2= =2 ,
|PA|= =| tA|,
|PB|= =| tB|,
且|PT|2=λ|PA||PB|,
∴λ= = = ,
即存在满足题意的λ值.
【解析】(1)根据椭圆的短轴端点C与左右焦点F1、F2构成等腰直角三角形,结合直线l与椭圆E只有一个交点,利用判别式△=0,即可求出椭圆E的方程和点T的坐标;
(2)设出点P的坐标,根据l′∥OT写出l′的参数方程,代人椭圆E的方程中,整理得出方程,再根据参数的几何意义求出|PT|2、|PA|和|PB|,由|PT|2=λ|PA||PB|求出λ的值.
本题考查了椭圆的几何性质的应用问题,也考查了直线与椭圆方程的综合应用问题,考查了参数方程的应用问题,是难题.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用椭圆的标准方程的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:.