题目内容
【题目】已知椭圆C:
=1(a>b>0)的左、右焦点为F1 , F2 , 设点F1 , F2与椭圆短轴的一个端点构成斜边长为4的直角三角形.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设A,B,P为椭圆C上三点,满足
=
+
,记线段AB中点Q的轨迹为E,若直线l:y=x+1与轨迹E交于M,N两点,求|MN|.
【答案】
(1)
解:∵点F1,F2与椭圆短轴的一个端点构成斜边长为4的直角三角形.
∴2c=4,b=2,
故c=2,a=2
,
故椭圆C的标准方程为: ![]()
(2)
解:设A(2
cosα,2sinα),B(2
cosβ,2sinβ),
∵
=
+
,
∴
=(
,
),
∵点P在椭圆上,
∴(3cosα+4cosβ)2+(3sinα+4sinβ)2=25,
∴cosαcosβ+sinαsinβ=0,
∴cos(α﹣β)=0,
∴a﹣β=
,
∴B(2
sinα,﹣2cosα),
∴AB中点Q的坐标为(
cosα+
sinα,sinα﹣cosα),
设Q的点坐标为(x,y),
∴x=
cosα+
sinα,y=sinα﹣cosα,
∴
=cos2α+2cosαsinα+sin2α=1+2cosαsinα,y2=cos2α﹣2cosαsinα+sin2α=1﹣2cosαsinα
∴
+y2=2,
即线段AB中点Q的轨迹为E的方程为
,
设M,N两点的坐标为(x1,y1),(x2,y2),
由
,消y,整理得5x2+8x﹣4=0,
∴x1+x2=﹣
,x1x2=﹣
,
∴|MN|=
|x1﹣x2|=
=
=
.
【解析】(1)由题意可得c=2,即可求出b=2,即可求出椭圆的标准方程,(2)设A(2
cosα,2sinα),B(2
cosβ,2sinβ),根据题意和点P在椭圆上,化简整理可得a﹣β=
,再根据中点坐标公式,消α,线段AB中点Q的轨迹为E的方程为
,再设M,N两点的坐标为(x1 , y1),(x2 , y2),根据弦长公式即可求出.
【考点精析】掌握椭圆的标准方程是解答本题的根本,需要知道椭圆标准方程焦点在x轴:
,焦点在y轴:
.