题目内容

9.已知椭圆$C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$的离心率为$\frac{{\sqrt{6}}}{3}$,以M(1,0)为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线$x-y+\sqrt{2}-1=0$相切.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知点N(3,2),过点M任作直线l与椭圆C相交于A,B两点,设直线AN,BN的斜率分别为k1,k2,请问 k1+k2是否为定值?如果是求出该值,如果不是说明理由.

分析 (1)由离心率关系及点到直线的距离公式求得a和b的值,求得椭圆C的标准方程;
(2)当斜率不存在时,求得A和B的坐标,求得k1,k2,即可求得k1+k2的值,当斜率不存在时,设直线 l:y=k(x-1),代入椭圆方程,由韦达定理及直线的斜率公式即可求得k1+k2是否为定值.

解答 解:(1)椭圆离心率e=$\frac{c}{a}$=$\frac{{\sqrt{6}}}{3}$,则a2=$\frac{3}{2}$c2,
圆(x-1)2+y2=b2与直线$x-y+\sqrt{2}-1=0$相切,
则圆心(1,0)到直线$x-y+\sqrt{2}-1=0$的距离b=d=$\frac{丨1-0+\sqrt{2}-1丨}{\sqrt{1+(-1)^{2}}}$=1,
即b=1,a2=3.
∴椭圆C的标准方程$\frac{{x}^{2}}{3}+{y}^{2}=1$;
(2)①当直线斜率不存在时,由 $\left\{\begin{array}{l}{x=1}\\{\frac{{x}^{2}}{3}+{y}^{2}=1}\end{array}\right.$,解得x=1,y=±$\frac{\sqrt{6}}{3}$,
不妨设 A(1,$\frac{\sqrt{6}}{3}$),B(1,-$\frac{\sqrt{6}}{3}$ ),
由k1+k2=$\frac{\frac{\sqrt{6}}{3}-2}{1-3}$+$\frac{-\frac{\sqrt{6}}{3}-2}{1-3}$=2,
②当直线的斜率存在时,设点A(x1,y1).B(x2,y2),设直线 l:y=k(x-1),
联立椭圆整理得:(3k2+1)x2-6k2x+3k2-3=0,
由韦达定理可知:x1+x2=$\frac{6{k}^{2}}{3{k}^{2}+1}$,x1•x2=$\frac{3{k}^{2}-3}{3{k}^{2}+1}$,
k1+k2=$\frac{2-{y}_{1}}{3-{x}_{1}}$+$\frac{2-{y}_{2}}{3-{x}_{2}}$=$\frac{[2-k({x}_{1}-1)](3-{x}_{2})+[2-k({x}_{2}-1)](3-{x}_{1})}{{x}_{1}{x}_{2}-3({x}_{1}+{x}_{2})+9}$=$\frac{2k{x}_{1}{x}_{2}-(4k+2)({x}_{1}+{x}_{2})+6k+12}{{x}_{1}{x}_{2}-3({x}_{1}+{x}_{2})+9}$,
=$\frac{2(12{k}^{2}+6)}{12{k}^{2}+6}$=2,
∴k1+k2是否为定值2.

点评 本题考查椭圆的简单几何性质,考查直线与椭圆的位置关系,点到直线的距离公式,韦达定理及直线的斜率公式,考查计算能力,属于中档题.

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