题目内容
2.已知椭圆E:$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}$=1(a>b>0)过点M(2,1),焦距为2$\sqrt{6}$.(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l平行于OM,且与椭圆 E交于A、B两个不同的点(与M不重合),连接 MA、MB,MA、MB所在直线分别与x轴交于P、Q两点,设P、Q两点的横坐标分别为s,t,探求s+t是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
分析 (1)通过将点M(2,1)代入椭圆方程,利用椭圆E的焦距为2$\sqrt{6}$,计算即得结论;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),通过将直线l方程代入椭圆E的方程,利用韦达定理可得s、t的表达式,计算即得结论.
解答 解:(1)∵椭圆E:$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}$=1(a>b>0)过点M(2,1),
∴$\frac{4}{{a}^{2}}+\frac{1}{{b}^{2}}=1$,
又∵椭圆E的焦距为2$\sqrt{6}$,
∴2c=2$\sqrt{6}$,
∴a=2$\sqrt{2}$,b=$\sqrt{2}$,
∴椭圆E的方程为:$\frac{{x}^{2}}{8}+\frac{{y}^{2}}{2}=1$;
(2)结论:s+t为定值4.
理由如下:
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l方程为:y=$\frac{1}{2}$x+m(m≠0),
将直线l方程代入椭圆E的方程,消去y整理可得:
x2+2mx+2m2-4=0,
由韦达定理可得:x1+x2=-2m,x1•x2=2m2-4,
由题可知MA、MB的斜率一定存在且不为0,设为k1、k2,
则直线MA的方程为:y-1=k1(x-2),
∴s=2-$\frac{1}{{k}_{1}}$,同理可得t=2-$\frac{1}{{k}_{2}}$,
∴s+t=4-$\frac{{k}_{1}+{k}_{2}}{{k}_{1}•{k}_{2}}$,
又∵k1+k2=$\frac{{y}_{1}-1}{{x}_{1}-2}$+$\frac{{y}_{2}-1}{{x}_{2}-2}$
=$\frac{(\frac{1}{2}{x}_{1}+m-1)({x}_{2}-2)+(\frac{1}{2}{x}_{2}+m-1)({x}_{1}-2)}{({x}_{2}-2)({x}_{1}-2)}$
=$\frac{{x}_{1}{x}_{2}+(m-2)({x}_{1}+{x}_{2})-4(m-1)}{{x}_{1}{x}_{2}-2({x}_{1}+{x}_{2})+4}$=0,
∴s+t=4为定值.
点评 本题是一道直线与圆锥曲线的综合题,考查椭圆的方程、韦达定理等基础知识,考查运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中档题.