题目内容
已知中心在原点、焦点在x轴上的椭圆的离心率是
,椭圆上任意一点到两个焦点距离之和为4.
(1)求椭圆标准方程;
(2)设椭圆长轴的左端点为A,P是椭圆上且位于第一象限的任意一点,AB∥OP,点B在椭圆上,R为直线AB与y轴的交点,证明:
•
=2
2.
| ||
2 |
(1)求椭圆标准方程;
(2)设椭圆长轴的左端点为A,P是椭圆上且位于第一象限的任意一点,AB∥OP,点B在椭圆上,R为直线AB与y轴的交点,证明:
AB |
AR |
OP |
分析:(1)由题意设出椭圆的标准方程,根据椭圆的离心率结合长轴长及c2=a2-b2即可求得答案;
(2)由椭圆方程求出A的坐标,设出P、B、R的坐标,由P和点B都在椭圆上得两点的坐标适合椭圆方程,再由AB∥OP得其斜率相等,列式得到P、B两点坐标的关系式,写出直线AB的方程,把R的坐标代入AB的方程得到B和R的坐标的关系式,然后运用坐标的关系分别表示出等式
•
=2
2的左右两边,从而问题得到证明.
(2)由椭圆方程求出A的坐标,设出P、B、R的坐标,由P和点B都在椭圆上得两点的坐标适合椭圆方程,再由AB∥OP得其斜率相等,列式得到P、B两点坐标的关系式,写出直线AB的方程,把R的坐标代入AB的方程得到B和R的坐标的关系式,然后运用坐标的关系分别表示出等式
AB |
AR |
OP |
解答:(1)解:根据题设,可设椭圆标准方程为:
+
=1(a>b>0)
则离心率e=
=
,c2=a2-b2(c>0),由椭圆定义,得2a=4
解得a=2,b=1,c=
所以椭圆标准方程为:
+y2=1
(2)证明:由题意得A(-2,0),设P(x1,y1),B(x2,y2),R(0,y3),其中x1>0,y1>0,
点P和点B都在椭圆上,则有
+
=1①
+
=1②
由AB∥OP,有kOP=
=kAB=
,
即
=
③
由x1>0,y1>0可知x2≠-2.
AB直线方程为:y-0=kAB[x-(-2)],即y=
(x+2).
把R(0,y3)代入,得y3=
所以有
=(x2+2,y2),
=(x2,y2),
=(2,
),
可得:
•
=2(x2+2)+
④
2|
|2=2(
+
)⑤
由①,②,③得:
=x2+2⑥
由①,⑤得:2|
|2=2(
+
)=2+
⑦
由②,④得:
•
=2(x2+2)+
=5+
x2⑧
由⑦,⑥得:2|
|2=2(
+
)=2+
=5+
x2⑨
由⑧,⑨可证得:
•
=2
2.
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
则离心率e=
c |
a |
| ||
2 |
解得a=2,b=1,c=
3 |
所以椭圆标准方程为:
x2 |
4 |
(2)证明:由题意得A(-2,0),设P(x1,y1),B(x2,y2),R(0,y3),其中x1>0,y1>0,
点P和点B都在椭圆上,则有
| ||
4 |
y | 2 1 |
| ||
4 |
y | 2 2 |
由AB∥OP,有kOP=
y1-0 |
x1-0 |
y2-0 |
x2-(-2) |
即
y1 |
x1 |
y2 |
x2+2 |
由x1>0,y1>0可知x2≠-2.
AB直线方程为:y-0=kAB[x-(-2)],即y=
y2 |
x2+2 |
把R(0,y3)代入,得y3=
2y2 |
x2+2 |
所以有
AB |
OP |
AR |
2y2 |
x2+2 |
可得:
AB |
AR |
2
| ||
x2+2 |
2|
OP |
x | 2 1 |
y | 2 1 |
由①,②,③得:
x | 2 1 |
由①,⑤得:2|
OP |
x | 2 1 |
y | 2 1 |
3 |
2 |
x | 2 1 |
由②,④得:
AB |
AR |
2
| ||
x2+2 |
3 |
2 |
由⑦,⑥得:2|
OP |
x | 2 1 |
y | 2 1 |
3 |
2 |
x | 2 1 |
3 |
2 |
由⑧,⑨可证得:
AB |
AR |
OP |
点评:本题主要考查了椭圆的标准方程,考查了直线与圆锥曲线的位置关系的应用,训练了代值思想方法,解答此题的关键是在设出点的坐标后能找到各坐标之间的关系,要求考生具备较强的运算推理的能力,是难题.
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