题目内容
【题目】已知椭圆的离心率为,且过点,直线交椭圆于不同的两点,设线段的中点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)当的面积为(其中为坐标原点)且时,试问:在坐标平面上是否存在两个定点,使得当直线运动时,为定值?若存在,求出点的坐标和定值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在点,或,,使得为定值.
【解析】
试题分析:(1)求椭圆标准方程,由于已知离心率为,这样可得,从而可得,从而可设可椭圆方程为,再把椭圆上点的坐标代入可解得,得椭圆方程;
(2)由题设结论可知中点的坐标适合一个椭圆方程,即点在椭圆上,那么题中要求的定点就是椭圆的焦点.实质上从问题出发,就让我们想到点应该在某个椭圆上.因此从这方面入手,就要求的轨迹方程,因此我们从已知出发先找出参数的关系,再求出弦中点的坐标(用表示),然后消去参数可得.
具体方法:由直线方程,与椭圆方程联立方程组,消去后得的一元二次方程:,已知保证,即直线与椭圆一定相交,设,可得,于是有,从而点的坐标,由直线圆锥曲线相交弦长公式可得弦长,由点到直线距离公式可得原点点到直线的距离为,利用的面积为可得满足的关系:,
试题解析:(1)由于椭圆的离心率为,则,故椭圆:
又椭圆过点,从而,从而椭圆的方程为.
(2)当直线的斜率存在时,设其方程为,并设,联立方程,
得,则
从而,从而点的坐标为
由于,点到直线的距离为,
则的面积
由题得:,
从而化简得:
故,即或,
又由于,从而.
当时,由于,,
从而
即点在椭圆上.
由椭圆的定义得,存在点,或,,
使得为定值.
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