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精英家教网已知椭圆E的方程为:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的右焦点坐标为(1,0),点P(1,
3
2
)在椭圆E上.
(I)求椭圆E的方程;
(II)过椭圆E的顶点A作两条互相垂直的直线分别与椭圆E交于(不同于点A的)两点M,N.
问:直线MN是否一定经过x轴上一定点?若是,求出定点坐标,不是,说明理由.
分析:(I)右焦点为(1,0),点P(1,
3
2
)在椭圆E上,2a=|PF1|+|PF2|=
(1+1)2+(
3
2
)
2
+
(1-1) 2+(
3
2
)
2
 =4

由此能求出椭圆方程.
(II)设直线AM方程为y=k(x+2),由
y=k(x+2)
3x2+4y2=12
,解得M(
6-8k2
3+4k2
12k
3+4k2
)
,同理,得N(
6k2-8
3k2+4
-12k
3k2+4
),
6-8k2
3+4k2
=
6k2-8
3k2+4
,则得k2=1,即直线MN的方程为x= -
2
7
,此时过x轴上一点Q(-
2
7
,0
),由此能导出直线MN过x轴上一定点Q(-
2
7
,0
).
解答:解:(I)∵右焦点为(1,0),∴c=1,左焦点为(-1,0),点P(1,
3
2
)在椭圆E上,
∴2a=|PF1|+|PF2|=
(1+1)2+(
3
2
)
2
+
(1-1) 2+(
3
2
)
2
 =4

a=2,b=
3

∴椭圆方程为
x2
4
+
y2
3
=1

(II)设直线AM方程为y=k(x+2),
则有
y=k(x+2)
3x2+4y2=12
,整理,得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0,
解得M(
6-8k2
3+4k2
12k
3+4k2
)
,同理,得N(
6k2-8
3k2+4
-12k
3k2+4
),
6-8k2
3+4k2
=
6k2-8
3k2+4
,则得k2=1,即直线MN的方程为
x= -
2
7
,此时过x轴上一点Q(-
2
7
,0
)(10分)
当k2≠1时,假设直线MN过x轴上一定点Q(m,0),则有
QM
NQ

QM
=(
6-8k2
3+4k2
-m,
12k
3+4k2
)
NQ
=(m-
6k2-8
3k2+4
12k
3k2+4
)
,则由
QM
NQ

解得m=-
2
7

所以直线MN过x轴上一定点Q(-
2
7
,0
)(12分).
点评:本题考查直线和圆锥曲线的位置关系,解题时要认真审题,注意合理地进行等价转化.
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