题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0),短轴长为2,离心率为
3
2

(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若过点P(1,0)的任一直线l交椭圆C于A,B两点(长轴端点除外),证明:存在一定点Q(x0,0),使
QA•
QB
为定值,并求出该定点坐标.
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:(Ⅰ)由题意得b=1,
c
a
=
3
2
,由此能求出椭圆C的标准方程.
(Ⅱ)由题意设直线l:x=ty+1,将其代入椭圆
x2
4
+y2=1
,得(t2+4)y2+2ty-3=0,由此利用韦达定理、向量的数量积,结合已知条件能证明存在一定点Q(x0,0),使
QA•
QB
为定值,并求出该定点坐标.
解答: (本题满分15分)
解:(Ⅰ)由题意得b=1,又e=
3
2
,即
c
a
=
3
2

c2=
3
4
a2
,即b2=
1
4
a2

∴a2=4,∴椭圆C的标准方程为
x2
4
+y2=1

(Ⅱ)由题意设直线l:x=ty+1,
将其代入椭圆
x2
4
+y2=1
,消去x化简得(t2+4)y2+2ty-3=0,
由韦达定理
y1+y2=
-2t
t2+4
y1y2=
-3
t2+4

设A(x1,y1),B(x2,y2),
QA
=(x1-x0y1) , 
QB
=(x2-x0y2)

QA
QB
=(x1-x0)(x2-x0)+y1y2=x1x2-(x1+x2)x0+x02+y1y2

=(ty1+1)(ty1+1)-[t(y1+y2)+2]x0+x02+y1y2
=(t2+1)y1y2+t(1-x0)(y1+y2)+(x0-1)2
=(t2+1)•
-3
t2+4
+t(1-x0)•
-2t
t2+4
+(x0-1)2

=
(x02-4)t2+4x02-8x0+1
t2+4

∵对过点P的任意直线,使
QA
QB
为定值,
∴只要
x02-4
1
=
4x02-8x0+1
4

解得x0=
17
8
,此时
QA
QB
=
33
64
,定点Q(
17
8
,0)
点评:本题考查椭圆的标准方程的求法,考查满足条件的点是否存在的判断与证明,并考查点的坐标的求法,解题时要认真审题,注意直线与圆锥曲线的位置关系的合理运用.
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