题目内容
已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)经过点A(2,1),离心率为
.过点B(3,0)的直线l与椭圆C交于不同的两点M,N.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求
•
的取值范围;
(Ⅲ)设直线AM和直线AN的斜率分别为kAM和kAN,求证:kAM+kAN为定值.
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
| ||
2 |
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求
BM |
BN |
(Ⅲ)设直线AM和直线AN的斜率分别为kAM和kAN,求证:kAM+kAN为定值.
(Ⅰ)由题意得
,解得a=
,b=
.故椭圆C的方程为
+
=1.
(Ⅱ)由题意显然直线l的斜率存在,设直线l方程为y=k(x-3),
由
得(1+2k2)x2-12k2x+18k2-6=0.
因为直线l与椭圆C交于不同的两点M,N,所以△=144k4-4(1+2k2)(18k2-6)=24(1-k2)>0,解得-1<k<1.
设M,N的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=
,x1x2=
,
y1=k(x1-3),y2=k(x2-3).
所以
•
=(x1-3)(x2-3)+y1y2
=(1+k2)[x1x2-3(x1+x2)+9]=
=
+
.
因为-1<k<1,所以2<
+
≤3.
故
•
的取值范围为(2,3].
(Ⅲ)由(Ⅱ)得kAM+kAN=
+
=
=
=
=
=-2.
所以kAM+kAN为定值-2.
|
6 |
3 |
x2 |
6 |
y2 |
3 |
(Ⅱ)由题意显然直线l的斜率存在,设直线l方程为y=k(x-3),
由
|
因为直线l与椭圆C交于不同的两点M,N,所以△=144k4-4(1+2k2)(18k2-6)=24(1-k2)>0,解得-1<k<1.
设M,N的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=
12k2 |
1+2k2 |
18k2-6 |
1+2k2 |
y1=k(x1-3),y2=k(x2-3).
所以
BM |
BN |
=(1+k2)[x1x2-3(x1+x2)+9]=
3+3k2 |
1+2k2 |
3 |
2 |
3 |
2(1+2k2) |
因为-1<k<1,所以2<
3 |
2 |
3 |
2(1+2k2) |
故
BM |
BN |
(Ⅲ)由(Ⅱ)得kAM+kAN=
y1-1 |
x1-2 |
y2-1 |
x2-2 |
=
(kx1-3k-1)(x2-2)+(kx2-3k-1)(x1-2) |
(x1-2)(x2-2) |
2kx1x2-(5k+1)(x1+x2)+12k+4 |
x1x2-2(x1+x2)+4 |
=
2k(18k2-6)-(5k+1)•12k2+(12k+4)(1+2k2) |
18k2-6-24k2+4(1+2k2) |
-4k2+4 |
2k2-2 |
所以kAM+kAN为定值-2.
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