题目内容

如图,在直角坐标系xOy中,椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
2
2
,右准线方程是x=4,左、右顶点分别为A、B.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若动点M满足MB⊥AB,直线AM交椭圆于点P,求证:
OM
OP
为定值;
(3)在(2)的条件下,设以线段MP为直径的圆与直线BP交于点Q,试问:直线MQ是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(1)由已知得
e=
c
a
=
2
2
a2
c
=4
a2=b2+c2
,由此能求出椭圆的标准方程.
(2)由已知A(-2
2
,0),B(2
2
,0),M(2
2
,yM),设P(x1,y1),直线MA的方程为y=
yM
4
2
x
+
yM
2
,代入
x2
8
+
y2
4
=1
,得(1+
ym2
16
)x2+
yM2
2
2
x
+
yM2
2
-8=0,从而x1=
-2
2
(yM2-16)
yM2+16
,y1=
16yM
yM2+16
,由此求出
OM
OP
为定值8.
(3)依题意kPB=
16yM
yM2+16
-2
2
(yM2-16)
yM2+16
-2
2
=-
2
2
yM
,由MQ⊥PB,得kMQ=
yM
2
2
,从而MQ的方程为y=
yM
2
2
x,由此得直线MQ过定点O(0,0).
解答: (1)解:∵椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
2
2
,右准线方程是x=4,
e=
c
a
=
2
2
a2
c
=4
a2=b2+c2
,解得a=2
2
,b=2,c=2,
∴椭圆的标准方程为
x2
8
+
y2
4
=1

(2)证明:∵椭圆的标准方程为
x2
8
+
y2
4
=1

∴A(-2
2
,0),B(2
2
,0),
∵MB⊥AB,∴M(2
2
,yM),设P(x1,y1),
直线MA的方程为y=
yM
4
2
x
+
yM
2

代入
x2
8
+
y2
4
=1
,得(1+
ym2
16
)x2+
yM2
2
2
x
+
yM2
2
-8=0,
由-2
2
x1
=
8(yM2-16)
yM2+16
,得x1=
-2
2
(yM2-16)
yM2+16
,从而y1=
16yM
yM2+16

OM
OP
=(
-2
2
(yM2-16)
yM2+16
16yM
yM2+16
)•(2
2
,yM
=
-8ym2+128
yM2+16
+
16yM2
yM2+16
=8,
OM
OP
为定值8.
(3)解:直线MQ过定点O(0,0),理由如下:
依题意kPB=
16yM
yM2+16
-2
2
(yM2-16)
yM2+16
-2
2
=-
2
2
yM

由MQ⊥PB,得kMQ=
yM
2
2

则MQ的方程为y-yM=
yM
2
2
(x-2
2
),即y=
yM
2
2
x,
∴直线MQ过定点O(0,0).
点评:本题考查椭圆的标准方程的求法,考查
OM
OP
为定值的证明,考查直线MQ是否过定点的判断与求法,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.
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