题目内容
(2012•海口模拟)焦点在x轴上,离心率为
的椭圆经过点(
,1).
(1)求该椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的一个焦点且互相垂直的直线l1,l2分别与椭圆交于A,B和C,D,是否存在常数λ,使得|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|?若存在,求出实数λ的值;若不存在,请说明理由.
| ||
| 2 |
| 6 |
(1)求该椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的一个焦点且互相垂直的直线l1,l2分别与椭圆交于A,B和C,D,是否存在常数λ,使得|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|?若存在,求出实数λ的值;若不存在,请说明理由.
分析:(1)设椭圆方程,利用离心率为
的椭圆经过点(
,1),建立方程,从而可求椭圆方程;.
(2)问题等价于
+
=λ,即
+
是否是定值问题,分类讨论,利用韦达定理求得弦长,化简,即可得到结论.
| ||
| 2 |
| 6 |
(2)问题等价于
| 1 |
| |AB| |
| 1 |
| |CD| |
| 1 |
| |AB| |
| 1 |
| |CD| |
解答:解:(1)设椭圆方程为
+
=1(a>b>0),则
∵离心率为
的椭圆经过点(
,1).
∴
=
,
+
=1,
∴a2=8,b2=4,故椭圆方程是
+
=1.
(2)问题等价于
+
=λ,即
+
是否是定值问题.
椭圆的焦点坐标是(±2,0),不妨取焦点(2,0),当直线AB的斜率存在且不等于零时,
设直线AB的斜率为k,则直线AB的方程是y=k(x-2),
代入椭圆方程并整理得(1+2k2)x2-8k2x+8k2-8=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-
,x1x2=
.
根据弦长公式,|AB|=
×
=
以-
代换k,得|CD|=
=
所以
+
=
=
即|AB|+|CD|=
|AB|•|CD|.
当直线AB的斜率不存在或等于零时,|AB|,|CD|一个是椭圆的长轴长度,一个是通径长度,
此时
+
=
+
=
,即|AB|+|CD|=
|AB|•|CD|.
综上所述,故存在实数λ=
,使得|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
∵离心率为
| ||
| 2 |
| 6 |
∴
| a2-b2 |
| a2 |
| 1 |
| 2 |
| 6 |
| a2 |
| 1 |
| b2 |
∴a2=8,b2=4,故椭圆方程是
| x2 |
| 8 |
| y2 |
| 4 |
(2)问题等价于
| 1 |
| |AB| |
| 1 |
| |CD| |
| 1 |
| |AB| |
| 1 |
| |CD| |
椭圆的焦点坐标是(±2,0),不妨取焦点(2,0),当直线AB的斜率存在且不等于零时,
设直线AB的斜率为k,则直线AB的方程是y=k(x-2),
代入椭圆方程并整理得(1+2k2)x2-8k2x+8k2-8=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-
| -8k2 |
| 1+2k2 |
| 8k2-8 |
| 1+2k2 |
根据弦长公式,|AB|=
| 1+k2 |
| (x1+x2)2-4x1x2 |
4
| ||
| 1+2k2 |
以-
| 1 |
| k |
4
| ||||
1+
|
4
| ||
| k2+2 |
所以
| 1 |
| |AB| |
| 1 |
| |CD| |
| 3(k2+1) | ||
4
|
3
| ||
| 8 |
即|AB|+|CD|=
3
| ||
| 8 |
当直线AB的斜率不存在或等于零时,|AB|,|CD|一个是椭圆的长轴长度,一个是通径长度,
此时
| 1 |
| |AB| |
| 1 |
| |CD| |
| 1 | ||
4
|
2
| ||
| 8 |
3
| ||
| 8 |
3
| ||
| 8 |
综上所述,故存在实数λ=
3
| ||
| 8 |
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查椭圆的几何性质,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
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