题目内容
【题目】已知椭圆C: =1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点,过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.
①设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,证明 为定值;
②求直线AB的斜率的最小值.
【答案】
(1)
解:椭圆C: =1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2 .可得a=2,c= ,b= ,
可得椭圆C的方程: ;
(2)
解:过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),设N(﹣t,0)t>0,M是线段PN的中点,则P(t,2m),过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,Q(t,﹣2m),
①证明:设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,
k= = ,k′= =﹣ ,
= =﹣3.为定值;
②由题意可得 ,m2=4﹣ t2,QM的方程为:y=﹣3kx+m,
PN的方程为:y=kx+m,
联立 ,可得:x2+2(kx+m)2=4,
即:(1+2k2)x2+4mkx+2m2﹣4=0
可得xB= ,yB= +m,
同理解得xA= ,
yA= ,
xB﹣xA= ﹣ = ,
yB﹣yA= +m﹣( )= ,
kAB= = = ,由m>0,x0>0,可知k>0,
所以6k+ ,当且仅当k= 时取等号.
此时 ,即m= ,符号题意.
所以,直线AB的斜率的最小值为: .
【解析】(1)利用已知条件求出椭圆的几何量,即可求解椭圆C的方程;(2)①设出N的坐标,求出PQ坐标,求出直线的斜率,即可推出结果②求出直线PM,QM的方程,然后求解B,A坐标,利用AB的斜率求解最小值.;本题考查椭圆方程的综合应用,椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力.
【考点精析】解答此题的关键在于理解椭圆的标准方程的相关知识,掌握椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:.