题目内容
已知椭圆C:
(a>b>0)经过点(
,
),一个焦点是F(0,-
).
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设椭圆C与y轴的两个交点为A1、A2,点P在直线y=a2上,直线PA1、PA2分别与椭圆C交于M、N两点.试问:当点P在直线y=a2上运动时,直线MN是否恒经过定点Q?证明你的结论.
解:(I)一个焦点是F(0,-
),故c=
,可设椭圆方程为
…(2分)
∵点(
,
)在椭圆上,∴
∴b2=1,
(舍去)
∴椭圆方程为
…(4分)
(II)直线MN恒经过定点Q(0,1),证明如下:
当MN斜率不存在时,直线MN即y轴,通过点Q(0,1),…(6分)
当点P不在y轴上时,设P(t,4),A1(0,2)、A2(0,-2),M(x1,y1),N(x2,y2),
直线PA1方程y=
,PA2方程y=
,
y=
代入
得(1+t2)x2+2tx=0,
得x1=-
,y1=
,∴
,…(8分)
y=
代入
得(9+t2)x2-6tx=0
得x2=
,y2=
,∴
,…(10分)
∴kQM=kQN,∴直线MN恒经过定点Q(0,1). …(12分)
分析:(I)假设椭圆方程,利用点(
,
)在椭圆上,即可确定椭圆方程;
(II)先确定直线MN恒经过定点Q(0,1),再证明:当MN斜率不存在时,直线MN即y轴,通过点Q(0,1);当点P不在y轴上时,确定直线PA1,PA2与椭圆方程联立,确定交点坐标,进而可得斜率,由此可得结论.
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线恒过定点,考查直线与椭圆的位置关系,联立方程确定交点坐标是关键.
∵点(
∴b2=1,
∴椭圆方程为
(II)直线MN恒经过定点Q(0,1),证明如下:
当MN斜率不存在时,直线MN即y轴,通过点Q(0,1),…(6分)
当点P不在y轴上时,设P(t,4),A1(0,2)、A2(0,-2),M(x1,y1),N(x2,y2),
直线PA1方程y=
y=
得x1=-
y=
得x2=
∴kQM=kQN,∴直线MN恒经过定点Q(0,1). …(12分)
分析:(I)假设椭圆方程,利用点(
(II)先确定直线MN恒经过定点Q(0,1),再证明:当MN斜率不存在时,直线MN即y轴,通过点Q(0,1);当点P不在y轴上时,确定直线PA1,PA2与椭圆方程联立,确定交点坐标,进而可得斜率,由此可得结论.
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线恒过定点,考查直线与椭圆的位置关系,联立方程确定交点坐标是关键.
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