题目内容
已知椭圆E:
+
=1(a>b>0)的左顶点为A,左、右焦点分别为F1、F2,且圆C:x2+y2+
x-3y-6=0过A,F2两点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线PF2的倾斜角为α,直线PF1的倾斜角为β,当β-α=
时,证明:点P在一定圆上.
(3)直线BC过坐标原点,与椭圆E相交于B,C,点Q为椭圆E上的一点,若直线QB,QC的斜率kQB,kQC存在且不为0,求证:kQB•kQC为定植.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 3 |
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线PF2的倾斜角为α,直线PF1的倾斜角为β,当β-α=
| 2π |
| 3 |
(3)直线BC过坐标原点,与椭圆E相交于B,C,点Q为椭圆E上的一点,若直线QB,QC的斜率kQB,kQC存在且不为0,求证:kQB•kQC为定植.
分析:(1)求出圆与x轴交点坐标,即可确定椭圆E的方程;
(2)确定tanβ、tanα,利用两角差的正切公式,化简可得结论;
(3)求出直线QB,QC的斜率,利用点在椭圆上,代入作差,即可求得结论.
(2)确定tanβ、tanα,利用两角差的正切公式,化简可得结论;
(3)求出直线QB,QC的斜率,利用点在椭圆上,代入作差,即可求得结论.
解答:(1)解:∵圆x2+y2+
x-3y-6=0与x轴交点坐标为A(-2
,0),F2(
,0),
∴a=2
,c=
,∴b=3,
∴椭圆方程是:
+
=1.…(4分)
(2)证明:设点P(x,y),因为F1(-
,0),F2(
,0),
所以kPF1=tanβ=
,kPF2=tanα=
,
因为β-α=
,所以tan(β-α)=-
.
因为tan(β-α)=
=
,所以
=-
,
化简得x2+y2-2y=3,所以点P在定圆x2+y2-2y=3上.…(10分)
(3)证明:设B(m,n),Q(x′,y′),则C(-m,-n)
∴kQB•kQC=
•
=
∵
+
=1,
+
=1
∴两式相减可得
+
=0
∴
=-
∴kQB•kQC=-
…(12分)
| 3 |
| 3 |
| 3 |
∴a=2
| 3 |
| 3 |
∴椭圆方程是:
| x2 |
| 12 |
| y2 |
| 9 |
(2)证明:设点P(x,y),因为F1(-
| 3 |
| 3 |
所以kPF1=tanβ=
| y | ||
x+
|
| y | ||
x-
|
因为β-α=
| 2π |
| 3 |
| 3 |
因为tan(β-α)=
| tanβ-tanα |
| 1+tanαtanβ |
-2
| ||
| x2+y2-3 |
-2
| ||
| x2+y2-3 |
| 3 |
化简得x2+y2-2y=3,所以点P在定圆x2+y2-2y=3上.…(10分)
(3)证明:设B(m,n),Q(x′,y′),则C(-m,-n)
∴kQB•kQC=
| n-y′ |
| m-x′ |
| -n-y′ |
| -m-x′ |
| n2-y′2 |
| m2-x′2 |
∵
| m2 |
| 12 |
| n2 |
| 9 |
| x′2 |
| 12 |
| y′2 |
| 9 |
∴两式相减可得
| m2-x′2 |
| 12 |
| n2-y′2 |
| 9 |
∴
| n2-y′2 |
| m2-x′2 |
| 3 |
| 4 |
∴kQB•kQC=-
| 3 |
| 4 |
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查两角差的正切公式,考查斜率的计算,属于中档题.
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