题目内容
已知椭圆,点在椭圆上,其左、右焦点为F1、F2.(Ⅰ)求椭圆C的离心率;
(Ⅱ)若,过点的动直线l交椭圆于A、B两点,请问在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个定点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】分析:(Ⅰ)利用椭圆,点在椭圆上,建立方程,确定几何量的关系,即可求得椭圆的离心率;
(Ⅱ)先求椭圆的标准方程,再由特殊情况猜想M(0,1),进而证明一般性的结论成立.
解答:解:(Ⅰ)∵椭圆,点在椭圆上,
∴,∴a2=2b2,∴c2=a2-b2=b2,
∴=;
(Ⅱ)∵
∴(-c-b,-)•(c-b,-)=
∴
∴a=,b=1
∴椭圆方程为;
假设存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个点.
当AB⊥x轴时,以AB为直径的圆的方程为:x2+y2=1①
当AB⊥y轴时,以AB为直径的圆的方程为:x2+(y+)2=②
由①,②知定点M(0,1)
下证:以AB为直径的圆恒过定点M(0,1).
设直线l:y=kx-,代入椭圆方程,消去y可得(2k2+1)x2--=0
设A(x1,y1),B((x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
∵,
∴=x1x2+(y1-1)(y2-1)=(1+k2)x1x2-k(x1+x2)+=0
∴在x轴上存在定点M(0,1),使以AB为直径的圆恒过这个定点.
点评:本题考查椭圆的几何性质,考查椭圆的标准方程,考查存在性问题,由特殊到一般是解题的关键.
(Ⅱ)先求椭圆的标准方程,再由特殊情况猜想M(0,1),进而证明一般性的结论成立.
解答:解:(Ⅰ)∵椭圆,点在椭圆上,
∴,∴a2=2b2,∴c2=a2-b2=b2,
∴=;
(Ⅱ)∵
∴(-c-b,-)•(c-b,-)=
∴
∴a=,b=1
∴椭圆方程为;
假设存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个点.
当AB⊥x轴时,以AB为直径的圆的方程为:x2+y2=1①
当AB⊥y轴时,以AB为直径的圆的方程为:x2+(y+)2=②
由①,②知定点M(0,1)
下证:以AB为直径的圆恒过定点M(0,1).
设直线l:y=kx-,代入椭圆方程,消去y可得(2k2+1)x2--=0
设A(x1,y1),B((x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
∵,
∴=x1x2+(y1-1)(y2-1)=(1+k2)x1x2-k(x1+x2)+=0
∴在x轴上存在定点M(0,1),使以AB为直径的圆恒过这个定点.
点评:本题考查椭圆的几何性质,考查椭圆的标准方程,考查存在性问题,由特殊到一般是解题的关键.
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