题目内容
已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)过点(1,
),且离心率e=
.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),椭圆的右顶点为D,且满足
•
=0,试判断直线l是否过定点,若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 3 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),椭圆的右顶点为D,且满足
| DA |
| DB |
分析:(Ⅰ)由e=
可得
=
,把点(1,
)代入椭圆方程,及利用a2=b2+c2即可得出.
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立
得到根与系数的关系,利用
•
=0,得到kAD•kBD=-1,即可得出.
| 1 |
| 2 |
| c |
| a |
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立
|
| DA |
| DB |
解答:解:(Ⅰ)由题意椭圆的离心率e=
.
∴
=
,∴a=2c,
∴b2=a2-c2=3c2
∴椭圆方程为
+
=1,
又点(1,
)在椭圆上,∴
+
=1,解得c2=1.
∴椭圆的方程为
+
=1.
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由
得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,
由△=64m2k2-16(3+4k2)(m2-3)>0,化为3+4k2-m2>0.
∴x1+x2=-
,x1•x2=
.
∴y1•y2=(kx1+m)•(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=
.
∵
•
=0,
∴kAD•kBD=-1,又椭圆的右顶点D(2,0),
∴
•
=-1,y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,
∴
+
+
+4=0,
化为7m2+16mk+4k2=0,解得m1=-2k,m2=-
,且满足3+4k2-m2>0.
当m=-2k时,l:y=k(x-2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;
当m=-
时,l:y=k(x-
),直线过定点(
,0).
综上可知,直线l过定点,定点坐标为(
,0).
| 1 |
| 2 |
∴
| c |
| a |
| 1 |
| 2 |
∴b2=a2-c2=3c2
∴椭圆方程为
| x2 |
| 4c2 |
| y2 |
| 3c2 |
又点(1,
| 3 |
| 2 |
| 1 |
| 4c2 |
(
| ||
| 3c2 |
∴椭圆的方程为
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由
|
由△=64m2k2-16(3+4k2)(m2-3)>0,化为3+4k2-m2>0.
∴x1+x2=-
| 8mk |
| 3+4k2 |
| 4(m2-3) |
| 3+4k2 |
∴y1•y2=(kx1+m)•(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=
| 3(m2-4k2) |
| 3+4k2 |
∵
| DA |
| DB |
∴kAD•kBD=-1,又椭圆的右顶点D(2,0),
∴
| y1 |
| x1-2 |
| y2 |
| x2-2 |
∴
| 3(m2-4k2) |
| 3+4k2 |
| 4(m2-3) |
| 3+4k2 |
| 16mk |
| 3+4k2 |
化为7m2+16mk+4k2=0,解得m1=-2k,m2=-
| 2k |
| 7 |
当m=-2k时,l:y=k(x-2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;
当m=-
| 2k |
| 7 |
| 2 |
| 7 |
| 2 |
| 7 |
综上可知,直线l过定点,定点坐标为(
| 2 |
| 7 |
点评:本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立得到根与系数的关系、向量垂直与直线的斜率上的关系、直线过定点问题,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
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