题目内容
已知直线l:x=my+1过椭圆C:
+
=1的右焦点F,抛物线x2=4
y的焦点为椭圆C的上顶点,且直线l交椭圆C于A,B两点,点A,F,B在直线x=4上的射影依次为点D,K,E.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l交y轴于点M,且
=λ1
,
=λ2
,当m变化时,证明:λ1+λ2=-
;
(3)连接AE,BD,试探索当m变化时,直线AE与BD是否相交于定点?若是,求出定点的坐标,并给出证明;否则,请说明理由.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 3 |
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l交y轴于点M,且
| MA |
| AF |
| MB |
| BF |
| 8 |
| 3 |
(3)连接AE,BD,试探索当m变化时,直线AE与BD是否相交于定点?若是,求出定点的坐标,并给出证明;否则,请说明理由.
分析:(1)由题设条件能够求出c、b=,从而求出椭圆C的方程;
(2)直线l与椭圆联立方程组,由根与系数的关系,结合
=λ1
,
=λ2
,即可证得结论;
(3)由题设条件证明点N(
,0)在既直线AE上,又在直线BD上,即可得到结论.
(2)直线l与椭圆联立方程组,由根与系数的关系,结合
| MA |
| AF |
| MB |
| BF |
(3)由题设条件证明点N(
| 5 |
| 2 |
解答:(1)解:椭圆右焦点F(1,0),∴c=1,
抛物线x2=4
y的焦点坐标(0,
),∴b=
∴b2=3
∴a2=b2+c2=4
∴椭圆C:
+
=1…(3分)
(2)证明:由题意,m≠0,M(0,-
),设A(x1,y1),B(x2,y2)
由
⇒(3m2+4)y2+6my-9=0,∴△=(6m)2+36(3m2+4)=144(m2+1)>0
∴y1+y2=-
,y1•y2=-
…(6分)
又由
=λ1
,
=λ2
得:λ1=-1-
,λ2=-1-
∴λ1+λ2=-2-
•
=-
…(8分)
(3)解:m=0时,得N(
,0),猜想:m变化时,直线AE与BD相交于定点N(
,0),
由(2)知A(x1,y1),B(x2,y2)于是 D(4,y1),E(4,y2),
先证直线AE过定点N:直线AE的方程为:y-y2=
(x-4)
当x=
时y=y2+
(
-4)=
=
=0
所以,点N在直线AE上,同理可得点N在直线BD上.
即m变化时,直线AE与BD相交于定点N(
,0)…(13分)
抛物线x2=4
| 3 |
| 3 |
| 3 |
∴b2=3
∴a2=b2+c2=4
∴椭圆C:
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(2)证明:由题意,m≠0,M(0,-
| 1 |
| m |
由
|
∴y1+y2=-
| 6m |
| 3m2+4 |
| 9 |
| 3m2+4 |
又由
| MA |
| AF |
| MB |
| BF |
| 1 |
| my1 |
| 1 |
| my2 |
∴λ1+λ2=-2-
| 1 |
| m |
| y1+y2 |
| y1•y2 |
| 8 |
| 3 |
(3)解:m=0时,得N(
| 5 |
| 2 |
| 5 |
| 2 |
由(2)知A(x1,y1),B(x2,y2)于是 D(4,y1),E(4,y2),
先证直线AE过定点N:直线AE的方程为:y-y2=
| y2-y1 |
| 4-x1 |
当x=
| 5 |
| 2 |
| y2-y1 |
| 4-x1 |
| 5 |
| 2 |
| 3(y2+y1)-2my1y2 |
| 2(4-x1) |
3×
| ||||
| 2(4-x1) |
所以,点N在直线AE上,同理可得点N在直线BD上.
即m变化时,直线AE与BD相交于定点N(
| 5 |
| 2 |
点评:本题是椭圆的综合应用题,有一定的难度.考查椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系以及直线和直线之间的关系等基础知识,考查推理论证能力,运算求解能力.
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