题目内容

精英家教网如图,已知直线L:x=my+1过椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的右焦点F,且交椭圆C于A,B两点,点A,F,B在直线G:x=a2上的射影依次为点D,K,E,
(1)已知抛物线x2=4
3
y
的焦点为椭圆C的上顶点.
①求椭圆C的方程;
②若直线L交y轴于点M,且
MA
=λ1
AF
,
MB
=λ2
BF
,当m变化时,求λ1+λ2的值;
(2)连接AE,BD,试探索当m变化时,直线AE、BD是否相交于一定点N?若交于定点N,请求出N点的坐标并给予证明;否则说明理由.
分析:(1)由题设条件知c=1,a2=b2+c2=4,椭圆C的方程为
x2
4
+
y2
3
=1
,再由l与y轴交于M(0,-
1
m
)
,设A(x1,y1),B(x2,y2),由
x=my+1
3x2+4y2-12=0
,知(3m2+4)y2+6my-9=0,△=144(m2+1)>0,然后由根与系数的关系能求出λ1+λ2的值;
(2)由F(1,0),k=(a2,0),先探索m=0时,直线L⊥ox轴,则ABED由对称性知,AE与BD相交FK中点N,且N(
a2+1
2
,0)
,再猜想:当m变化时,AE与BD相交于定点N(
a2+1
2
,0)
.然后结合题设条猜想进行证明.
解答:解:(1)易知b=
3
,∴b2=3,又F(1,0),∴c=1,a2=b2+c2=4
∴椭圆C的方程为
x2
4
+
y2
3
=1
(3分)
∵l与y轴交于M(0,-
1
m
)

设A(x1,y1),B(x2,y2),由
x=my+1
3x2+4y2-12=0

∴(3m2+4)y2+6my-9=0,△=144(m2+1)>0∴
1
y1
+
1
y2
=
2m
3
(*)
(5分)
又由
MA
=λ1
AF
,∴(x1,y1+
1
m
)=λ1(1-x1,-y1)

∴λ1=-1-
1
my1
同理λ2=-1-
1
my2

∴λ1+λ2=-2-
1
m
(
1
y1
+
1
y2
)=-2-
2
3
=-
8
3
(8分)

(3)∵F(1,0),k=(a2,0),
先探索,当m=0时,直线L⊥ox轴,则ABED由对称性知,AE与BD相交FK中点N,且N(
a2+1
2
,0)

猜想:当m变化时,AE与BD相交于定点N(
a2+1
2
,0)
(9分)
证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),E(a2,y2),D(a2,y1)
当m变化时首先AE过定点N
∵
x=my+1
b2x2+a2y2-a2b2=0
,即(a2+b2m2)y2+2mb2y+b2(1-a2)=0
又△=4a2b2(a2+m2b2-1)>0(a>1)
又KAN=
-y1
a2-1
2
-my1
,KEN=
-y2
1-a2
2

而KAN-KEN=
a2-1
2
(y1+y2)-my1y2
1-a2
2
(
a2-1
2
-my1)

(
a2-1
2
(y1+y2)-my1y2=
a2-1
2
•(-
2mb2
a2+m2b2
)-m•
b2(1-a2)
a2+m2b2
=
(a2-1)•(mb2-mb2)
a2+m2b2
=0)

∴KAN=KEN,∴A、N、E三点共线,
同理可得B、N、D三点共线
∴AE与BD相交于定点N(
a2+1
2
,0)
(13分)
点评:本题考查圆锥曲线和直线的位置关系和综合运用,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行猜想.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网