题目内容
如图所示,离心率为的椭圆上的点到其左焦点的距离的最大值为3,过椭圆内一点的两条直线分别与椭圆交于点、和、,且满足,其中为常数,过点作的平行线交椭圆于、两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点,求直线的方程,并证明点平分线段.
(1);(2)详见解析.
解析试题分析:(1)由题得,,联立解这个方程组即得.(2)首先求出直线MN的方程.由于MN过点P(1,1),故只要求出MN的斜率即可.又由于MN平行AB,故先求出直线AB的斜率.设,则.由可得点C的坐标,由可得点D的坐标,将A、B、C、D的坐标代入椭圆方程得四个等式,利用这四个等式可整体求出,然后求出直线MN的方程,与椭圆方程联立可求得MN的中点坐标即为点P的坐标,从而问题得证 .
(1)由题得,,联立 解得,,,
∴椭圆方程为 4分
(2)方法一:设,由可得.
∵点在椭圆上,故
整理得: 6分
又点在椭圆上可知,
故有 ①
由,同理可得: ②
②-①得:,即 9分
又∥,故
∴直线的方程为:,即.
由可得:
∴是的中点,即点平分线段 12分
(2)方法二:∵,,∴,即
在梯形中,设中点为,中点为,
过作的平行线交于点
∵与面积相等,∴
∴,,三点共线 6分
设,
∴,,
两式相减得 ,
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