题目内容
已知⊙F1:(x+1)2+y2=
,⊙F2:(x-1)2+y2=
,椭圆C的方程为
+
=1(a>b>0),F1,F2分别为椭圆C的两个焦点,设P为椭圆C上一点,存在以P为圆心的⊙P与⊙F1外切,与⊙F2内切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点F2作斜率为k的直线与椭圆C相交于A,B两点,与y轴相交于点D,若
=2
,
=λ
,求λ的值.
(3)已知真命题:“如果点T(x0,y0)在椭圆
+
=1(a>b>0)上,那么过点T的椭圆的切线方程为
+
=1.”利用上述结论,解答下面的问题:
已知点Q是直线l:x+2y=8上的动点,过点Q作椭圆C的两条切线QM、QN,M、N为切点,问直线MN是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由.
1 |
9 |
121 |
9 |
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点F2作斜率为k的直线与椭圆C相交于A,B两点,与y轴相交于点D,若
DA |
AF2 |
DB |
BF2 |
(3)已知真命题:“如果点T(x0,y0)在椭圆
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
x0x |
a2 |
y0y |
b2 |
已知点Q是直线l:x+2y=8上的动点,过点Q作椭圆C的两条切线QM、QN,M、N为切点,问直线MN是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:计算题,直线与圆,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)求出⊙F1、⊙F2的圆心和半径,设以P为圆心的⊙P的半径为r,求出PF1+PF2=4,即为a=2,又c=1,由a,b,c的关系,求得b,即可得到椭圆方程;
(2)设过点F2作斜率为k的直线方程为:y=k(x-1),联立椭圆方程,消去y,运用韦达定理,由向量的数乘的坐标公式,求得A的横坐标,进而求得k,解方程求得B的横坐标,即可得到所求;
(3)运用椭圆的切线方程,求出QM,QN的方程,再由Q是它们的交点,代入即可得到直线MN的方程,再由Q在直线l上,运用直线系方程的结论,即可得到定点.
(2)设过点F2作斜率为k的直线方程为:y=k(x-1),联立椭圆方程,消去y,运用韦达定理,由向量的数乘的坐标公式,求得A的横坐标,进而求得k,解方程求得B的横坐标,即可得到所求;
(3)运用椭圆的切线方程,求出QM,QN的方程,再由Q是它们的交点,代入即可得到直线MN的方程,再由Q在直线l上,运用直线系方程的结论,即可得到定点.
解答:
解:(1)⊙F1:(x+1)2+y2=
的圆心为(-1,0),半径为
.
⊙F2:(x-1)2+y2=
的圆心为(1,0),半径为
.
设以P为圆心的⊙P的半径为r,
则由以P为圆心的⊙P与⊙F1外切,与⊙F2内切,可得,
PF1+PF2=
+r+
-r=4,即有2a=4,即a=2,又c=1,
则b2=a2-c2=3,
则椭圆C的方程是:
+
=1;
(2)设过点F2作斜率为k的直线方程为:y=k(x-1),
设交点A(x1,y1),B(x2,y2),D(0,-k),
联立椭圆方程,消去y,得,(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
则x1x2=
,
由
=2
,即有x1=2(1-x1),解得,x1=
,
代入方程,可得k2=24,
即有x1x2=
,则x2=
,
由于
=λ
,则x2=λ(1-x2),即有λ=
=
=-
;
(3)设Q(m,n),则m+2n=8,即有m=8-2n,
切点M(x3,y3),N(x4,y4),
则
+
=1,
+
=1,
两条切线QM、QN均过点Q,即有
+
=1,
+
=1,
则由两点确定一条直线,则有直线MN的方程为:
+
=1.
即3mx+4ny-12=0,即3(8-2n)x+4ny-12=0,
即为(24x-12)+n(4y-6x)=0,
由24x-12=0,且4y-6x=0,解得,x=
,y=
.
即有直线MN恒过定点(
,
).
1 |
9 |
1 |
3 |
⊙F2:(x-1)2+y2=
121 |
9 |
11 |
3 |
设以P为圆心的⊙P的半径为r,
则由以P为圆心的⊙P与⊙F1外切,与⊙F2内切,可得,
PF1+PF2=
1 |
3 |
11 |
3 |
则b2=a2-c2=3,
则椭圆C的方程是:
x2 |
4 |
y2 |
3 |
(2)设过点F2作斜率为k的直线方程为:y=k(x-1),
设交点A(x1,y1),B(x2,y2),D(0,-k),
联立椭圆方程,消去y,得,(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
则x1x2=
4k2-12 |
3+4k2 |
由
DA |
AF2 |
2 |
3 |
代入方程,可得k2=24,
即有x1x2=
28 |
33 |
14 |
11 |
由于
DB |
BF2 |
x2 |
1-x2 |
| ||
1-
|
14 |
3 |
(3)设Q(m,n),则m+2n=8,即有m=8-2n,
切点M(x3,y3),N(x4,y4),
则
x3x |
4 |
y3y |
3 |
x4x |
4 |
y4y |
3 |
两条切线QM、QN均过点Q,即有
x3m |
4 |
y3n |
3 |
x4m |
4 |
y4n |
3 |
则由两点确定一条直线,则有直线MN的方程为:
mx |
4 |
ny |
3 |
即3mx+4ny-12=0,即3(8-2n)x+4ny-12=0,
即为(24x-12)+n(4y-6x)=0,
由24x-12=0,且4y-6x=0,解得,x=
1 |
2 |
3 |
4 |
即有直线MN恒过定点(
1 |
2 |
3 |
4 |
点评:本题考查椭圆的定义和方程,考查两圆的位置关系,平面向量的数乘的定义和坐标表示,考查联立直线方程和椭圆方程,消去未知数,运用韦达定理,考查椭圆的切线方程,以及直线恒过定点问题,考查运算能力,属于中档题.
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