题目内容
已知椭圆的中心在坐标原点,焦点F1,F2在x轴上,长轴A1A2的长为
,左准线 l与x轴的交点为M,
,P为椭圆C上的动点.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若P与 A1,A2均不重合,设直线 PA1与 PA2的斜率分别为k1,k2,证明:k1•k2为定值;
(Ⅲ)M为过P且垂直于x轴的直线上的点,若
,求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.
解:(Ⅰ)由题得,设所求椭圆方程为
;
则有
所以椭圆方程为
.
(Ⅱ)设P(x0,y0)(y0≠0),
,
,则
,即
,
则
,
,
即
,
∴k1•k2为定值
.
(Ⅲ)设M(x,y),其中
.
由已知
及点P在椭圆C上可得
,
整理得(3λ2-1)x2+3λ2y2=6,其中
.
①当
时,化简得y2=6,
所以点M的轨迹方程为
,轨迹是两条平行于x轴的线段;
②当
时,方程变形为
,其中
.
当
时,M的轨迹为中心在原点、实轴在y轴上的双曲线满足
的部分;
当
时,点M的轨迹为中心在原点、长轴在x轴上的椭圆满足
的部分;
当λ≥1时,点M的轨迹为中心在原点、长轴在x轴上的椭圆.
分析:(Ⅰ)设椭圆方程为
,半焦距为c,由题意能够导出a,b,c,写出椭圆方程即可;
(Ⅱ)设P(x0,y0)(y0≠0),分别求出k1,k2的表达式,再求得k1•k2为定值即可;
(Ⅲ)设M(x,y),先由已知
及点P在椭圆C上可得(3λ2-1)x2+3λ2y2=6,下面对λ的值进行分类讨论:①当
时,②当
时,其中再分成三类:一类是:当
时,另一类是:当
时,最后一类是:当λ≥1时,分别说明轨迹是什么曲线即得.
点评:本小题主要考查椭圆的标准方程、直线与圆锥曲线的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查方程思想、化归与转化思想.属于中档题.
则有
所以椭圆方程为
(Ⅱ)设P(x0,y0)(y0≠0),
则
即
∴k1•k2为定值
(Ⅲ)设M(x,y),其中
由已知
整理得(3λ2-1)x2+3λ2y2=6,其中
①当
所以点M的轨迹方程为
②当
当
当
当λ≥1时,点M的轨迹为中心在原点、长轴在x轴上的椭圆.
分析:(Ⅰ)设椭圆方程为
(Ⅱ)设P(x0,y0)(y0≠0),分别求出k1,k2的表达式,再求得k1•k2为定值即可;
(Ⅲ)设M(x,y),先由已知
点评:本小题主要考查椭圆的标准方程、直线与圆锥曲线的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查方程思想、化归与转化思想.属于中档题.
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