题目内容
【题目】如图,椭圆C:
经过点P(1,
),离心率e=
,直线l的方程为x=4. ![]()
(1)求椭圆C的方程;
(2)AB是经过右焦点F的任一弦(不经过点P),设直线AB与直线l相交于点M,记PA,PB,PM的斜率分别为k1 , k2 , k3 . 问:是否存在常数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.
【答案】
(1)解:椭圆C:
经过点P (1,
),可得
①
由离心率e=
得
=
,即a=2c,则b2=3c2②,代入①解得c=1,a=2,b= ![]()
故椭圆的方程为 ![]()
(2)解:方法一:由题意可设AB的斜率为k,则直线AB的方程为y=k(x﹣1)③
代入椭圆方程
并整理得(4k2+3)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),
x1+x2=
,
④
在方程③中,令x=4得,M的坐标为(4,3k),
从而
,
,
=k﹣ ![]()
注意到A,F,B共线,则有k=kAF=kBF,即有
=
=k
所以k1+k2=
+
=
+
﹣
(
+
)
=2k﹣
×
⑤
④代入⑤得k1+k2=2k﹣
×
=2k﹣1
又k3=k﹣
,所以k1+k2=2k3
故存在常数λ=2符合题意
方法二:设B(x0,y0)(x0≠1),则直线FB的方程为 ![]()
令x=4,求得M(4,
)
从而直线PM的斜率为k3=
,
联立
,得A(
,
),
则直线PA的斜率k1=
,直线PB的斜率为k2= ![]()
所以k1+k2=
+
=2×
=2k3,
故存在常数λ=2符合题意
![]()
【解析】(1)由题意将点P (1,
)代入椭圆的方程,得到
,再由离心率为e=
,将a,b用c表示出来代入方程,解得c,从而解得a,b,即可得到椭圆的标准方程;(2)方法一:可先设出直线AB的方程为y=k(x﹣1),代入椭圆的方程并整理成关于x的一元二次方程,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),利用根与系数的关系求得x1+x2=
,
,再求点M的坐标,分别表示出k1 , k2 , k3 . 比较k1+k2=λk3即可求得参数的值;方法二:设B(x0 , y0)(x0≠1),以之表示出直线FB的方程为
,由此方程求得M的坐标,再与椭圆方程联立,求得A的坐标,由此表示出k1 , k2 , k3 . 比较k1+k2=λk3即可求得参数的值
【考点精析】解答此题的关键在于理解椭圆的标准方程的相关知识,掌握椭圆标准方程焦点在x轴:
,焦点在y轴:
.