题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率为
3
2
,两个焦点分别为F1和F2,椭圆C上一点到F1和F2的距离之和为12.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设点B是椭圆C的上顶点,点P,Q是椭圆上;异于点B的两点,且PB⊥QB,求证直线PQ经过y轴上一定点.
(Ⅰ)设椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的半焦距为c,
则∵椭圆C上一点到F1和F2的距离之和为12,离心率为
3
2

2a=12
c
a
=
3
2
,解得
a=6
c=3
3

∴b2=a2-c2=9.
∴所求椭圆C的方程为:
x2
36
+
y2
9
=1
.…(4分)
(Ⅱ)显然直线PQ的斜率存在,设直线PQ的方程为y=kx+b
联立方程组
y=kx+b
x2
36
+
y2
9
=1
,消去y整理得(1+4k2)x2+8kbx+4b2-36=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-
8kb
4k2+1
,x1x2=
4b2-36
4k2+1

∴y1+y2=k(x1+x2)+2b=
2b
4k2+1
,y1y2=
b2-36k2
4k2+1
…(8分)
∵PB⊥QB,且
BP
=(x1,y1-3),
BQ
=(x2,y2-3),
BP
BQ
=x1x2+(y1-3)(y2-3)=0,
4b2-36
4k2+1
+
b2-36k2
4k2+1
-3•
2b
4k2+1
+9=0
∴5b2-6b-27=0.
解得b=-
9
5
或b=3(舍去)
∴直线PQ经过y轴上一定点(0,-
9
5
).…(12分)
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