题目内容

【题目】在平面直角坐标系xOy中,椭圆C1(a>b>0)的离心率为,椭圆上动点P到一个焦点的距离的最小值为3(1)

(1) 求椭圆C的标准方程;

(2) 已知过点M(0,-1)的动直线l与椭圆C交于AB两点,试判断以线段AB为直径的圆是否恒过定点,并说明理由.

【答案】(1)1(2)过定点,理由见解析.

【解析】

(1) 椭圆上动点P(x0y0)到左、右焦点的距离的最小值为ac,结合离心率可求得,从而可得,得椭圆标准方程;

(2) 先根据直径AB竖直和水平两种情况,猜出定点可能为D(03),再考虑是否为零.

(1) 由题意,得解得所以b2a2c29.

椭圆C的标准方程是1.

(2) 当直线l的斜率不存在时,以AB为直径的圆的方程为x2y29

当直线l的斜率为零时,以AB为直径的圆的方程为x2(y1)216.

这两圆仅有唯一公共点,也是椭圆的上顶点D(03).猜想以AB为直径的圆恒过定点D(03)

证明如下:

(向量法) 设直线l的方程为ykx1A(x1y1)B(x2y2).只要证x1x2(y13)(y23)x1x2(kx14)(kx24)0即可.

即要证(1k2)x1x24k(x1x2)160.

消去y,得(12k2)x24kx160

Δ16k264(12k2)>0,此方程总有两个不等实根x1x2.

所以x1x2x1x2.

所以(1k2)x1x24k(x1x2)16160.

所以DADB,所以,以AB为直径的圆恒过定点D(03)

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