题目内容
设椭圆C:
+
=1(a>0)的左、右顶点分别为A、B,点P在椭圆上且异于A、B两点,O为坐标原点.
(1)若直线AP与BP的斜率之积为-
,求椭圆的离心率;
(2)对于由(1)得到的椭圆C,过点P的直线l交x轴于点Q(-1,0),交y轴于点M,若|
|=2|
|,求直线l的斜率.
x2 |
a2 |
y2 |
2 |
(1)若直线AP与BP的斜率之积为-
1 |
2 |
(2)对于由(1)得到的椭圆C,过点P的直线l交x轴于点Q(-1,0),交y轴于点M,若|
MP |
PQ |
分析:(1)确定直线AP与BP的斜率,利用直线AP与BP的斜率之积为-
,点P在椭圆上,即可求椭圆的离心率;
(2)设出直线l的方程,利用|
|=2|
|,求得P的坐标,利用点P在椭圆上,即可求得结论.
1 |
2 |
(2)设出直线l的方程,利用|
MP |
PQ |
解答:解:(1)由已知A(-a,0),B(a,0),设P(x0,y0)(x0≠±a).…(1分)
则直线AP的斜率kAP=
,直线BP的斜率kBP=
.
由
+
=1,得y02=
.…(2分)
∴kAP×kAP=
×
=
=
=-
…(3分)
∴-
=-
,得a2=4,…(4分)
∴e2=
=
.…(5分)
∴椭圆的离心率e=
.…(6分)
(2)由题意知直线l的斜率存在.…(7分)
设直线l的斜率为k,直线l的方程为y=k(x+1)…(8分)
则有M(0,k),设P(x0,y0)(x0≠±a),由于P,M,Q三点共线,且|
|=2|
|
根据题意,得(x0,y0-k)=±2(x0+1,y0)…(9分)
解得
或
…(11分)
又点P在椭圆上,又由(1)知椭圆C的方程为
+
=1
所以
+
=1…①或
+
=1…②
由①解得k2=0,即k=0,∵此时点P与椭圆左端点A重合,∴k=0舍去; …(12分)
由②解得k2=16,即k=±4,∴直线直线l的斜率k=±4.…(14分)
则直线AP的斜率kAP=
y0 |
x0+a |
y0 |
x0-a |
由
x02 |
a2 |
y02 |
2 |
2(a2-x02) |
a2 |
∴kAP×kAP=
y0 |
x0+a |
y0 |
x0-a |
y02 |
x02-a2 |
| ||
-(a2-x02) |
2 |
a2 |
∴-
2 |
a2 |
1 |
2 |
∴e2=
4-2 |
4 |
1 |
2 |
∴椭圆的离心率e=
| ||
2 |
(2)由题意知直线l的斜率存在.…(7分)
设直线l的斜率为k,直线l的方程为y=k(x+1)…(8分)
则有M(0,k),设P(x0,y0)(x0≠±a),由于P,M,Q三点共线,且|
MP |
PQ |
根据题意,得(x0,y0-k)=±2(x0+1,y0)…(9分)
解得
|
|
又点P在椭圆上,又由(1)知椭圆C的方程为
x2 |
4 |
y2 |
2 |
所以
(-2)2 |
4 |
(-k)2 |
2 |
(-
| ||
4 |
(
| ||
2 |
由①解得k2=0,即k=0,∵此时点P与椭圆左端点A重合,∴k=0舍去; …(12分)
由②解得k2=16,即k=±4,∴直线直线l的斜率k=±4.…(14分)
点评:本小题主要考查直线斜率、椭圆的方程、离心率、向量的运算等知识,考查数形结合、化归与转化、方程的思想方法,考查综合运用能力以及运算求解能力.
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