题目内容
已知椭圆C:(a>b>0)的左右焦点分别是F1(-c,0),F2(c,0),动直线l:x=my+c与椭圆C交于两点M,N,当时,M是椭圆C的上顶点,且△MF1F2的周长为6。
(1)求椭圆C的方程;
(2)设椭圆C的左顶点为A,直线AM,AN与直线:x=4分别相交于点P,Q,问当m变化时,以线段PQ为直径的圆被x轴截得的弦长是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由。
(2)设椭圆C的左顶点为A,直线AM,AN与直线:x=4分别相交于点P,Q,问当m变化时,以线段PQ为直径的圆被x轴截得的弦长是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由。
解:(1)当时,直线的倾斜角为120°,
所以
解得a=2,c=1
所以椭圆方程是。
(2)当m=0时,直线l的方程为x=1.此时,M,N点的坐标分别是,
又A点坐标是(-2,0),由图可以得到P,Q两点坐标分别是(4,3),(4,-3),
以PQ为直径的圆过右焦点,被x轴截得的弦长为6,
猜测当m变化时,以PQ为直径的圆恒过焦点F2,被x轴截得的弦长为定值6,
证明如下:
设点M,N点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
则直线AM的方程是
所以点P的坐标是
同理,点Q的坐标是
由方程组得3(my+1)2+4y2=12(3m2+4)y2+6my-9=0
所以
从而
所以,以PQ为直径的圆一定过右焦点F2,被x轴截得的弦长为定值6。
所以
解得a=2,c=1
所以椭圆方程是。
(2)当m=0时,直线l的方程为x=1.此时,M,N点的坐标分别是,
又A点坐标是(-2,0),由图可以得到P,Q两点坐标分别是(4,3),(4,-3),
以PQ为直径的圆过右焦点,被x轴截得的弦长为6,
猜测当m变化时,以PQ为直径的圆恒过焦点F2,被x轴截得的弦长为定值6,
证明如下:
设点M,N点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
则直线AM的方程是
所以点P的坐标是
同理,点Q的坐标是
由方程组得3(my+1)2+4y2=12(3m2+4)y2+6my-9=0
所以
从而
所以,以PQ为直径的圆一定过右焦点F2,被x轴截得的弦长为定值6。
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