题目内容
椭圆C:(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于M、N两点(M、N不是左右顶点),且以MN为直径的圆过点A.求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】分析:(1)先确定|PF1|+|PF2|=2a且a-c≤|PF1|≤a+c,再计算
,利用
的最大值为3,最小值为2,建立方程组,即可求得椭圆方程;
(2)将y=kx+m代入椭圆方程得一元二次方程,利用韦达定理,及MN为直径的圆过点A,即可证得结论.
解答:(1)解:∵P是椭圆上任一点,∴|PF1|+|PF2|=2a且a-c≤|PF1|≤a+c,
∴
=
=
=
…(2分)
当|PF1|=a时,y有最小值a2-2c2;当|PF2|=a-c或a+c时,y有最大值a2-c2.
∴
,
,b2=a2-c2=3.
∴椭圆方程为
.…(4分)
(2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),将y=kx+m代入椭圆方程得(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0.
∴
…(6分)
∵y1=kx1+m,y2=kx2+m,
,
∵MN为直径的圆过点A,∴
,
∵右顶点为A,∴A(2,0)
∴
=(x1-2,y1),
=(x2-2,y2),
∴(x1-2)(x2-2)+y1y2=0
∴7m2+16km+4k2=0,
∴
或m=-2k都满足△>0,…(9分)
若m=-2k直线l恒过定点(2,0)不合题意舍去,
若
直线l:
恒过定点
.…(12分)
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查向量知识的运用,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理,联立方程,正确运用韦达定理是关键.
(2)将y=kx+m代入椭圆方程得一元二次方程,利用韦达定理,及MN为直径的圆过点A,即可证得结论.
解答:(1)解:∵P是椭圆上任一点,∴|PF1|+|PF2|=2a且a-c≤|PF1|≤a+c,
∴
=
当|PF1|=a时,y有最小值a2-2c2;当|PF2|=a-c或a+c时,y有最大值a2-c2.
∴
∴椭圆方程为
(2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),将y=kx+m代入椭圆方程得(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0.
∴
∵y1=kx1+m,y2=kx2+m,
∵MN为直径的圆过点A,∴
∵右顶点为A,∴A(2,0)
∴
∴(x1-2)(x2-2)+y1y2=0
∴7m2+16km+4k2=0,
∴
若m=-2k直线l恒过定点(2,0)不合题意舍去,
若
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查向量知识的运用,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理,联立方程,正确运用韦达定理是关键.
练习册系列答案
相关题目