题目内容
(2012•湖北模拟)已知椭圆
+
=1(a>b>0)上有一个顶点到两个焦点之间的距离分别为3+2
,3-2
.
(1)求椭圆的方程;
(2)如果直线x=t(t∈R)与椭圆相交于A,B,若C(-3,0),D(3,0),证明直线CA与直线BD的交点K必在一条确定的双曲线上;
(3)过点Q(1,0)作直线l(与x轴不垂直)与椭圆交于M、N两点,与y轴交于点R,若
=λ
,
=μ
,证明:λ+μ为定值.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 2 |
| 2 |
(1)求椭圆的方程;
(2)如果直线x=t(t∈R)与椭圆相交于A,B,若C(-3,0),D(3,0),证明直线CA与直线BD的交点K必在一条确定的双曲线上;
(3)过点Q(1,0)作直线l(与x轴不垂直)与椭圆交于M、N两点,与y轴交于点R,若
| RM |
| MQ |
| RN |
| NQ |
分析:(1)根据椭圆
+
=1(a>b>0)上有一个顶点到两个焦点之间的距离分别为3+2
,3-2
,建立方程,结合b2=a2-c2,即可求得椭圆方程;
(2)设出A(t,y0),B(t,-y0),K(x,y),利用A在椭圆上有
+y02=1,求出CA,DB的方程,相乘,即可得到结论;
(3)设直线l的方程为y=k(x-1),与椭圆方程联立,利用韦达定理及
=λ
,
=μ
,求出λ,μ的值,即可得出结论.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 2 |
| 2 |
(2)设出A(t,y0),B(t,-y0),K(x,y),利用A在椭圆上有
| t2 |
| 9 |
(3)设直线l的方程为y=k(x-1),与椭圆方程联立,利用韦达定理及
| RM |
| MQ |
| RN |
| NQ |
解答:解:(1)由已知得
,解得
∴b2=a2-c2=1…(3分)
∴椭圆方程为
+y2=1.…(5分)
(2)依题意可设A(t,y0),B(t,-y0),K(x,y),且有
+y02=1
又CA:y=
(x+3),DB:y=
(x-3),
∴y2=
(x2-9),
将
+y02=1代入即得y2=
(x2-9),
-y2=1
所以直线CA与直线BD的交点K必在双曲线
-y2=1上.…(10分)
(3)依题意,直线l的斜率存在,故可设直线l的方程为y=k(x-1),…(11分)
设M(x3,y3)、N(x4,y4)、R(0,y5),则M、N两点坐标满足方程组
消去y并整理,得(1+9k2)x2-18k2x+9k2-9=0,
所以x3+x4=
,①x3x4=
,②…(13分)
因为
=λ
,所以(x3,y3)-(0,y5)=λ[(1,0)-(x3,y3)],
即
,所以x3=λ(1-x3),
又l与x轴不垂直,所以x3≠1,
所以λ=
,同理μ=
. …(14分)
所以λ+μ=
+
=
.
将①②代入上式可得λ+μ=-
. …(16分)
|
|
∴b2=a2-c2=1…(3分)
∴椭圆方程为
| x2 |
| 9 |
(2)依题意可设A(t,y0),B(t,-y0),K(x,y),且有
| t2 |
| 9 |
又CA:y=
| y0 |
| t+3 |
| -y0 |
| t-3 |
∴y2=
-
| ||
| t2-9 |
将
| t2 |
| 9 |
| 1 |
| 9 |
| x2 |
| 9 |
所以直线CA与直线BD的交点K必在双曲线
| x2 |
| 9 |
(3)依题意,直线l的斜率存在,故可设直线l的方程为y=k(x-1),…(11分)
设M(x3,y3)、N(x4,y4)、R(0,y5),则M、N两点坐标满足方程组
|
消去y并整理,得(1+9k2)x2-18k2x+9k2-9=0,
所以x3+x4=
| 18k2 |
| 1+9k2 |
| 9k2-9 |
| 1+9k2 |
因为
| RM |
| MQ |
即
|
又l与x轴不垂直,所以x3≠1,
所以λ=
| x3 |
| 1-x3 |
| x4 |
| 1-x4 |
所以λ+μ=
| x3 |
| 1-x3 |
| x4 |
| 1-x4 |
| (x3+x4)-2x3x4 |
| 1-(x3+x4)+x3x4 |
将①②代入上式可得λ+μ=-
| 9 |
| 4 |
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查方程与曲线的关系,考查直线与椭圆的位置关系,联立方程组,利用韦达定理是关键.
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