题目内容
(如图)过椭圆
=1(a>b>0)的左焦点F任作一条与两坐标轴都不垂直的弦AB;若点M在x
轴上,且使得MF为△AMB的一条内角平分线,则称点M为该椭圆的“左特征点”.
(1)求椭圆
=1的“左特征点”M的坐标.
(2)试根据(1)中的结论猜测:椭圆
=1(a>b>0)的“左特征点”M是一个怎么样的点?并证明你的结论.
解:(1)设M
的左特征点![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/upload/201306/51d60a0f92c7e.png)
因为,椭圆的左焦点F(-2,0),
可设直线AB的方程为x=ky-2(k≠0)
代入
,得:(ky-2)y2+5y2=5,
即(k2+5)y2-4ky-1=0,设A(x1,y1),B(x2,y2)得
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318524.png)
由于,∠AMB被x轴平分,kAM+kBM=0,即
y1(x2-m)+y2(x1-m)=0,即y1(ky2-2)+y2(ky1-2)-(y1+y2)m=0
所以,2ky1y2-(y1+y2)(m+2)=0
于是,![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318525.png)
因为k≠0,所以1+2(m+2)=0,即![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318526.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318527.png)
(2)对于椭圆
,
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318529.png)
于是猜想:椭圆
的“左特征点”是椭圆的左准线与x轴的交点
证明:设椭圆的左准线l与x轴相交于M点,过A、B分别作l的垂线,
垂足为C、D.
据椭圆的第二定义:![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318530.png)
由于AC∥FM∥BD,所以![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318531.png)
于是![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318532.png)
所以,∠AMC=∠BMD?∠AMF=∠BMF
则MF为∠AMB的平分线
故M为椭圆的“左特征点”.
分析:(1)设M
的左特征点,由椭圆左焦点F(-2,0),可设直线AB方程为x=ky-2(k≠0),代入
,得(k2+5)y2-4ky-1=0,由∠AMB被x轴平分,kAM+kBM=0,即
整理可求.
(2)对于椭圆
,
,结合椭圆的性质特征可猜想:椭圆
的左特征点是椭圆的左准线与x轴的交点,然后可以利用第二定义给与证明.
点评:本题以新定义为载体主要考查了椭圆性质的应用,直线与椭圆相交关系的处理,要注意解题中直线AB得方程设为x=ky-2(k≠0)的好处在于避免讨论直线的斜率是否存在.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318522.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/upload/201306/51d60a0f92c7e.png)
因为,椭圆的左焦点F(-2,0),
可设直线AB的方程为x=ky-2(k≠0)
代入
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/39937.png)
即(k2+5)y2-4ky-1=0,设A(x1,y1),B(x2,y2)得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318523.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318524.png)
由于,∠AMB被x轴平分,kAM+kBM=0,即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/50334.png)
所以,2ky1y2-(y1+y2)(m+2)=0
于是,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318525.png)
因为k≠0,所以1+2(m+2)=0,即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318526.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318527.png)
(2)对于椭圆
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/39937.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318528.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318529.png)
于是猜想:椭圆
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/29.png)
证明:设椭圆的左准线l与x轴相交于M点,过A、B分别作l的垂线,
垂足为C、D.
据椭圆的第二定义:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318530.png)
由于AC∥FM∥BD,所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318531.png)
于是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318532.png)
所以,∠AMC=∠BMD?∠AMF=∠BMF
则MF为∠AMB的平分线
故M为椭圆的“左特征点”.
分析:(1)设M
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318522.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/39937.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/50334.png)
(2)对于椭圆
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/39937.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/318528.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/29.png)
点评:本题以新定义为载体主要考查了椭圆性质的应用,直线与椭圆相交关系的处理,要注意解题中直线AB得方程设为x=ky-2(k≠0)的好处在于避免讨论直线的斜率是否存在.
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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