题目内容

已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
1
2
,以右焦点为圆心,椭圆长半轴为半径的圆与直线x+
3
y+3=0
相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)E、F是椭圆C上的两个动点,A(1,
3
2
)
为定点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值.
分析:(1)设椭圆的右焦点,根据以右焦点为圆心,椭圆长半轴为半径的圆与直线x+
3
y+3=0
相切,即可确定椭圆的几何量,从而可求椭圆的方程;
(2)设直线AE方程代入椭圆方程,利用点A(1,
3
2
)
在椭圆上,可求E的坐标,利用直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,可求F的坐标,从而可得直线EF的斜率,问题得解.
解答:(1)解:设椭圆的右焦点为(c,0)
∵以右焦点为圆心,椭圆长半轴为半径的圆与直线x+
3
y+3=0
相切
|c+3|
2
=a

∵e=
1
2
,∴a=2c
|c+3|
2
=2c
,∴c=1
∴a=2
∴b2=a2-c2=3
x2
4
+
y2
3
=1

(2)证明:设直线AE方程:得y=k(x-1)+
3
2

代入椭圆方程,消元可得(3+4k2)x2+4k(3-2k)x+4(
3
2
-k)
2
-12=0
设E(x1,y1),F(x2,y2).
因为点A(1,
3
2
)
在椭圆上,
所以x1=
4(
3
2
-k)
2
-12
3+4k2
,y1=kx1+
3
2
-k.
又直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,在上式中以-k代k,
可得x2=
4(
3
2
+k)
2
-12
3+4k2
,y2=-kx2+
3
2
+k.
所以直线EF的斜率kEF=
y2-y1
x2-x1
=
1
2

即直线EF的斜率为定值,其值为
1
2
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查直线斜率的求解,解题的关键是直线与椭圆方程联立,确定点的坐标,属于中档题.
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