题目内容
如图,已知椭圆的长轴为AB,过点B的直线l与x轴垂直.直线(2-k)x-(1+2k)y+(1+2k)=0(k∈R)所经过的定点恰好是椭圆的一个顶点,且椭圆的离心率.(1)求椭圆的标准方程;
(2)设P是椭圆上异于A、B的任意一点,PH⊥x轴,H为垂足,延长HP到点Q使得HP=PQ,连接AQ延长交直线l于点M,N为MB的中点.试判断直线QN与以AB为直径的圆O的位置关系.
【答案】分析:(1)将直线方程整理得,解方程组求得直线所经过的定点,进而求得b,进而根据离心率求得a,则椭圆的方程可得.
(2)设P(x,y)代入椭圆方程,进而表示出Q的坐标,求得|OQ|推断出Q点在以O为圆心,2为半径的圆上.根据点A的坐标表示出直线AQ的方程,令x=0,表示出M和N的坐标,代入求得结果为0,进而可推知OQ⊥QN,推断出直线QN与圆O相切.
解答:解:(1)将(2-k)x-(1+2k)y+(1+2k)=0
整理得(-x-2y+2)k+2x-y+1=0
解方程组
得直线所经过的定点(0,1),所以b=1.
由离心率得a=2.
所以椭圆的标准方程为.
(2)设P(x,y),则.
∵HP=PQ,∴Q(x,2y).∴
∴Q点在以O为圆心,2为半径的圆上.
即Q点在以AB为直径的圆O上.
又A(-2,0),
∴直线AQ的方程为.
令x=2,得.又B(2,0),N为MB的中点,
∴.
∴,.
∴
=x(x-2)+x(2-x)=0.
∴.∴直线QN与圆O相切.
点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.考查了考生综合分析问题和基本的运算能力.
(2)设P(x,y)代入椭圆方程,进而表示出Q的坐标,求得|OQ|推断出Q点在以O为圆心,2为半径的圆上.根据点A的坐标表示出直线AQ的方程,令x=0,表示出M和N的坐标,代入求得结果为0,进而可推知OQ⊥QN,推断出直线QN与圆O相切.
解答:解:(1)将(2-k)x-(1+2k)y+(1+2k)=0
整理得(-x-2y+2)k+2x-y+1=0
解方程组
得直线所经过的定点(0,1),所以b=1.
由离心率得a=2.
所以椭圆的标准方程为.
(2)设P(x,y),则.
∵HP=PQ,∴Q(x,2y).∴
∴Q点在以O为圆心,2为半径的圆上.
即Q点在以AB为直径的圆O上.
又A(-2,0),
∴直线AQ的方程为.
令x=2,得.又B(2,0),N为MB的中点,
∴.
∴,.
∴
=x(x-2)+x(2-x)=0.
∴.∴直线QN与圆O相切.
点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.考查了考生综合分析问题和基本的运算能力.
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