题目内容
已知椭圆x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
1 |
2 |
(Ⅰ)求椭圆的标准方程,
(Ⅱ)若P是椭圆上的任意一点,求
PF1 |
PA |
(III)直线l:y=kx+m与椭圆相交于不同的两点M,N(均不是长轴的顶点),AH⊥MN垂足为H且
AH |
MH |
HN |
分析:( I)由题意可得到:c=1,a=2,b=
从而写出椭圆的标准方程;
(II)设P(x0,y0)利用向量的数量积即可坟得
•
,再结合椭圆方程得-2≤x≤2,利用二次函数的图象与性质即可求得
•
的取值范围;
(III)先将直线的方程代入椭圆的方程,消去y得到关于x的一元二次方程,再结合根系数的关系利用向量的数量积公式即可求得m值,从而解决问题.
3 |
(II)设P(x0,y0)利用向量的数量积即可坟得
PF1 |
PA |
PF1 |
PA |
(III)先将直线的方程代入椭圆的方程,消去y得到关于x的一元二次方程,再结合根系数的关系利用向量的数量积公式即可求得m值,从而解决问题.
解答:解:( I)由题意得c=1,a=2,b=
+
=1(4分)
(II)设P(x0,y0),A(-2,0),F1(-1,0)
•
=(-1-x0)(-2-x0)+
=
x2+3x+5
由椭圆方程得-2≤x≤2,二次函数开口向上,对称轴x=-6<-2
当x=-2时,取最小值0,
当x=2时,取最大值12
•
的取值范围是[0,12](9分)
(III)
,(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0
由△>0得4k2+3>m2※
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=
,x1x2=
,
•
=(
+
)•(
+
)=
2+
•
+
•
+
•
=0
∴(x1+2)(x2+2)+y1y2=0
即(1+k2)x1x2+(2+km)(x1+x2)+4+m2=0
∴4k2-16km+7m2=0k=
m或k=
m均适合※(12分)
当k=
m时,直线过A,舍去,故k=
m
当k=
m时,直线y=kx+
k过定点(-
,0)(13分)
3 |
x2 |
4 |
y2 |
3 |
(II)设P(x0,y0),A(-2,0),F1(-1,0)
PF1 |
PA |
y | 2 0 |
1 |
4 |
由椭圆方程得-2≤x≤2,二次函数开口向上,对称轴x=-6<-2
当x=-2时,取最小值0,
当x=2时,取最大值12
PF1 |
PA |
(III)
|
由△>0得4k2+3>m2※
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=
-8km |
3+4k2 |
4m2-12 |
3+4k2 |
AM |
AN |
AH |
HM |
AH |
HN |
AH |
AH |
HN |
HM |
AH |
HM |
HN |
∴(x1+2)(x2+2)+y1y2=0
即(1+k2)x1x2+(2+km)(x1+x2)+4+m2=0
∴4k2-16km+7m2=0k=
1 |
2 |
7 |
2 |
当k=
1 |
2 |
7 |
2 |
当k=
7 |
2 |
2 |
7 |
2 |
7 |
点评:本题主要考查直线、椭圆、平面向量的数量积等基础知识,以及综合应用数学知识解决问题及推理计算能力.本题为中档题,需要熟练运用设而不求韦达定理.
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