题目内容
如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆E:
+
=1(a>b>0)的焦距为2,且过点(
,
).
(1)求椭圆E的方程;
(2)若点A,B分别是椭圆E的左、右顶点,直线l经过点B且垂直于x轴,点P是椭圆上异于A,B的任意一点,直线AP交l于点M.
(ⅰ)设直线OM的斜率为k1,直线BP的斜率为k2,求证:k1k2为定值;
(ⅱ)设过点M垂直于PB的直线为m.求证:直线m过定点,并求出定点的坐标.

| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 2 |
| ||
| 2 |
(1)求椭圆E的方程;
(2)若点A,B分别是椭圆E的左、右顶点,直线l经过点B且垂直于x轴,点P是椭圆上异于A,B的任意一点,直线AP交l于点M.
(ⅰ)设直线OM的斜率为k1,直线BP的斜率为k2,求证:k1k2为定值;
(ⅱ)设过点M垂直于PB的直线为m.求证:直线m过定点,并求出定点的坐标.
(1)由题意得2c=2,∴c=1,又
+
=1,a2=b2+1.
消去a可得,2b4-5b2-3=0,解得b2=3或b2=-
(舍去),则a2=4,
∴椭圆E的方程为
+
=1.
(2)(ⅰ)设P(x1,y1)(y1≠0),M(2,y0),则k1=
,k2=
,
∵A,P,M三点共线,∴y0=
,∴k1k2=
=
,
∵P(x1,y1)在椭圆上,∴
=
(4-
),故k1k2=
=-
为定值.
(ⅱ)直线BP的斜率为k2=
,直线m的斜率为km=
,
则直线m的方程为y-y0=
(x-2),y=
(x-2)+y0=
x-
+
=
x+
=
x+
=
x+
=
(x+1),
即y=
(x+1).
所以直线m过定点(-1,0).
| 2 |
| a2 |
| 3 |
| 2b2 |
消去a可得,2b4-5b2-3=0,解得b2=3或b2=-
| 1 |
| 2 |
∴椭圆E的方程为
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(2)(ⅰ)设P(x1,y1)(y1≠0),M(2,y0),则k1=
| y0 |
| 2 |
| y1 |
| x1-2 |
∵A,P,M三点共线,∴y0=
| 4y1 |
| x1+2 |
| y0y1 |
| 2(x1-2) |
| 4y12 | ||
2(
|
∵P(x1,y1)在椭圆上,∴
| y | 21 |
| 3 |
| 4 |
| x | 21 |
| 4y12 | ||
2(
|
| 3 |
| 2 |
(ⅱ)直线BP的斜率为k2=
| y1 |
| x1-2 |
| 2-x1 |
| y1 |
则直线m的方程为y-y0=
| 2-x1 |
| y1 |
| 2-x1 |
| y1 |
| 2-x1 |
| y1 |
| 2(2-x1) |
| y1 |
| 4y1 |
| x1+2 |
| 2-x1 |
| y1 |
2(x12-4)+4
| ||
| (x1+2)y1 |
| 2-x1 |
| y1 |
2(x12-4)+12-3
| ||
| (x1+2)y1 |
| 2-x1 |
| y1 |
| 2-x1 |
| y1 |
| 2-x1 |
| y1 |
即y=
| 2-x1 |
| y1 |
所以直线m过定点(-1,0).
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