题目内容
(2011•丹东模拟)已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)经过点(
,
),一个焦点是F(0,-
).
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设椭圆C与y轴的两个交点为A1、A2,点P在直线y=a2上,直线PA1、PA2分别与椭圆C交于M、N两点.试问:当点P在直线y=a2上运动时,直线MN是否恒经过定点Q?证明你的结论.
y2 |
a2 |
x2 |
b2 |
1 |
2 |
3 |
3 |
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设椭圆C与y轴的两个交点为A1、A2,点P在直线y=a2上,直线PA1、PA2分别与椭圆C交于M、N两点.试问:当点P在直线y=a2上运动时,直线MN是否恒经过定点Q?证明你的结论.
分析:(I)假设椭圆方程,利用点(
,
)在椭圆上,即可确定椭圆方程;
(II)先确定直线MN恒经过定点Q(0,1),再证明:当MN斜率不存在时,直线MN即y轴,通过点Q(0,1);当点P不在y轴上时,确定直线PA1,PA2与椭圆方程联立,确定交点坐标,进而可得斜率,由此可得结论.
1 |
2 |
3 |
(II)先确定直线MN恒经过定点Q(0,1),再证明:当MN斜率不存在时,直线MN即y轴,通过点Q(0,1);当点P不在y轴上时,确定直线PA1,PA2与椭圆方程联立,确定交点坐标,进而可得斜率,由此可得结论.
解答:解:(I)一个焦点是F(0,-
),故c=
,可设椭圆方程为
+
=1 …(2分)
∵点(
,
)在椭圆上,∴
+
=1
∴b2=1,b2=
(舍去)
∴椭圆方程为
+x2=1 …(4分)
(II)直线MN恒经过定点Q(0,1),证明如下:
当MN斜率不存在时,直线MN即y轴,通过点Q(0,1),…(6分)
当点P不在y轴上时,设P(t,4),A1(0,2)、A2(0,-2),M(x1,y1),N(x2,y2),
直线PA1方程y=
x+2,PA2方程y=
x-2,
y=
x+2代入
+x2=1得(1+t2)x2+2tx=0,
得x1=-
,y1=
,∴kQM=
=
,…(8分)
y=
x-2代入
+x2=1得(9+t2)x2-6tx=0
得x2=
,y2=
,∴kQN=
=
,…(10分)
∴kQM=kQN,∴直线MN恒经过定点Q(0,1). …(12分)
3 |
3 |
y2 |
3+b2 |
x2 |
b2 |
∵点(
1 |
2 |
3 |
3 |
3+b2 |
1 |
4b2 |
∴b2=1,b2=
3 |
4 |
∴椭圆方程为
y2 |
4 |
(II)直线MN恒经过定点Q(0,1),证明如下:
当MN斜率不存在时,直线MN即y轴,通过点Q(0,1),…(6分)
当点P不在y轴上时,设P(t,4),A1(0,2)、A2(0,-2),M(x1,y1),N(x2,y2),
直线PA1方程y=
2 |
t |
6 |
t |
y=
2 |
t |
y2 |
4 |
得x1=-
2t |
1+t2 |
2t2-2 |
1+t2 |
y1-1 |
x1 |
3-t2 |
2t |
y=
6 |
t |
y2 |
4 |
得x2=
6t |
9+t2 |
18-6t2 |
9+t2 |
y2-1 |
x2 |
3-t2 |
2t |
∴kQM=kQN,∴直线MN恒经过定点Q(0,1). …(12分)
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线恒过定点,考查直线与椭圆的位置关系,联立方程确定交点坐标是关键.

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