题目内容
【题目】已知椭圆方程是 =1,F1 , F2是它的左、右焦点,A,B为它的左、右顶点,l是椭圆的右准线,P是椭圆上一点,PA、PB分别交准线l于M,N两点.
(1)若P(0, ),求 的值;
(2)若P(x0 , y0)是椭圆上任意一点,求 的值;
(3)能否将问题推广到一般情况,即给定椭圆方程是 =1(a>b>0),P(x0 , y0)是椭圆上任意一点,问 是否为定值?证明你的结论.
【答案】
(1)解:椭圆 =1的a=2,b= ,c=1,
可得A(﹣2,0),B(2,0),F1(﹣1,0),F2(1,0),右准线l:x=4,
由P(0, ),可得直线PA的方程为y= (x+2),令x=4,可得M(4,3 ),
同理可得N(4,﹣ ),
则 =(﹣1﹣4,﹣3 )(1﹣4, )=﹣5×(﹣3)﹣3 × =6
(2)解:设P(x0,y0),则 + =1,即y02=3(1﹣ ),
直线PA的方程为y= (x+2),(x0≠﹣2),
与x=4联立,可得M(4, ),同理可得N(4, ),
则 =(﹣5,﹣ )(﹣3,﹣ )=15+
=15+ =15﹣9=6;
(3)解: 为定值2b2.
证明:由椭圆 =1,
可得A(﹣a,0),B(a,0),F1(﹣c,0),F2(c,0),右准线l:x= ,
设P(x0,y0),则 =1,即y02=b2(1﹣ ),
直线PA的方程为y= (x+a),(x0≠﹣a),
与x= 联立,可得M( , ),
同理可得N( , ),
则 =(﹣c﹣ ,﹣ )(c﹣ ,﹣ )
= ﹣c2+ = +
= ﹣ = =2b2
【解析】(1)求得椭圆的a,b,c,可得顶点的坐标和焦点的坐标,求出直线PA的方程,求得M的坐标,同理可得N的坐标,运用向量的数量积的坐标表示,可得结论;(2)设P(x0 , y0),则 1,即y02=3(1﹣ ),求得直线PA的方程,可得M的坐标,以及N的坐标,运用向量的数量积的坐标表示,即可得到所求值6;(3) 为定值2b2 . 设出椭圆的左右顶点和焦点,右准线方程,求得直线PA的方程,可得M的坐标和N的坐标,运用向量的数量积的坐标表示,化简整理,即可得到定值.