题目内容
已知椭圆E:
+
=1(a>b>0)的左焦点F1的坐标为(-1,0),已知椭圆E上的一点到F1、F2两点的距离之和为4.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)过椭圆E的右焦点F2作一条倾斜角为
的直线交椭圆于C、D,求△CDF1的面积;
(Ⅲ)设点P(4,t)(t≠0),A、B分别是椭圆的左、右顶点,若直线AP、BP分别与椭圆相交异于A、B的点M、N,求证∠MBP为锐角.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)过椭圆E的右焦点F2作一条倾斜角为
| π |
| 4 |
(Ⅲ)设点P(4,t)(t≠0),A、B分别是椭圆的左、右顶点,若直线AP、BP分别与椭圆相交异于A、B的点M、N,求证∠MBP为锐角.
(Ⅰ)由题设知:2a=4,即a=2,∴c2=1,b2=3
故椭圆方程为
+
=1,…(3分)
(Ⅱ)由已知得直线CD方程为y=x-1,将直线方程带入椭圆方程得:7x2-8x-8=0…(4分)
设点C(x1,y1),D(x2,y2),x1+x2=
,x1x2=-
…(5分)
则|CD|=
=
•
…(7分)
点F1到直线CD的距离是d=
=
…(8分)
所以S△CDF1=
|CD|d=
…(9分)
(Ⅲ)A(-2,0),B(2,0).
设M(x0,y0),则-2<x0<2
因为点M在椭圆上,所以
=
(4-
)…(10分)
因为P、A、M三点共线,所以kPA=kMA⇒
=
⇒t=
…(11分)
所以
=(x0-2,y0),
=(2,
)
所以
•
=
(2-x0)>0…(13分)
所以∠MBP为锐角…(14分)
故椭圆方程为
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(Ⅱ)由已知得直线CD方程为y=x-1,将直线方程带入椭圆方程得:7x2-8x-8=0…(4分)
设点C(x1,y1),D(x2,y2),x1+x2=
| 8 |
| 7 |
| 8 |
| 7 |
则|CD|=
| 1+12 |
| (x1+x2)2-4x1x2 |
| 2 |
(
|
点F1到直线CD的距离是d=
| |-1-1| | ||
|
| 2 |
所以S△CDF1=
| 1 |
| 2 |
| 12 |
| 7 |
| 2 |
(Ⅲ)A(-2,0),B(2,0).
设M(x0,y0),则-2<x0<2
因为点M在椭圆上,所以
| y | 20 |
| 3 |
| 4 |
| x | 20 |
因为P、A、M三点共线,所以kPA=kMA⇒
| t |
| 6 |
| y0 |
| x0+2 |
| 6y0 |
| x0+2 |
所以
| BM |
| BP |
| 6y0 |
| x0+2 |
所以
| BM |
| BP |
| 5 |
| 2 |
所以∠MBP为锐角…(14分)
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