题目内容
(2013•楚雄州模拟)已知椭圆
+
=1(a>b>0)的一个顶点为B(0,4),离心率e=
,直线l交椭圆于M、N两点.
(1)若直线l的方程为y=x-4,求弦MN的长;
(2)如果△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,求直线l方程的一般式.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 5 |
(1)若直线l的方程为y=x-4,求弦MN的长;
(2)如果△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,求直线l方程的一般式.
分析:(1)由已知中椭圆
+
=1(a>b>0)的一个顶点为B(0,4),离心率e=
,根据e=
,b=4,a2=b2+c2可求出椭圆的标准方程,进而求直线l的方程及弦长公式,得到弦MN的长;
(2)设线段MN的中点为Q(x0,y0),结合(1)中结论,及△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,由重心坐标公式,可得Q点坐标,由中点公式及M,N也在椭圆上,求出MN的斜率,可得直线l方程.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 5 |
| c |
| a |
(2)设线段MN的中点为Q(x0,y0),结合(1)中结论,及△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,由重心坐标公式,可得Q点坐标,由中点公式及M,N也在椭圆上,求出MN的斜率,可得直线l方程.
解答:
解:(1)由已知椭圆
+
=1(a>b>0)的一个顶点为B(0,4),
∴b=4,
又∵离心率e=
=
,
即
=
,
∴
=
,解得a2=20,
∴椭圆方程为
+
=1; …(3分)
由4x2+5y2=80与y=x-4联立,
消去y得9x2-40x=0,
∴x1=0,x2=
,
∴所求弦长|MN|=
|x2-x1|=
; …(6分)
(2)椭圆右焦点F的坐标为(2,0),
设线段MN的中点为Q(x0,y0),
由三角形重心的性质知
=2
,又B(0,4),
∴(2.-4)=2(x0-2,y0),
故得x0=3,y0=-2,
求得Q的坐标为(3,-2); …(9分)
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=6,y1+y2=-4,
且
+
=1,
+
=1,…(11分)
以上两式相减得
+
=0,
∴kMN=
=-
•
=-
•
=
,
故直线MN的方程为y+2=
(x-3),即6x-5y-28=0. …(13分)
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
∴b=4,
又∵离心率e=
| c |
| a |
| ||
| 5 |
即
| c2 |
| a2 |
| 1 |
| 5 |
∴
| a2-b2 |
| a2 |
| 1 |
| 5 |
∴椭圆方程为
| x2 |
| 20 |
| y2 |
| 16 |
由4x2+5y2=80与y=x-4联立,
消去y得9x2-40x=0,
∴x1=0,x2=
| 40 |
| 9 |
∴所求弦长|MN|=
| 1+12 |
40
| ||
| 9 |
(2)椭圆右焦点F的坐标为(2,0),
设线段MN的中点为Q(x0,y0),
由三角形重心的性质知
| BF |
| FQ |
∴(2.-4)=2(x0-2,y0),
故得x0=3,y0=-2,
求得Q的坐标为(3,-2); …(9分)
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=6,y1+y2=-4,
且
| ||
| 20 |
| ||
| 16 |
| ||
| 20 |
| ||
| 16 |
以上两式相减得
| (x1+x2)(x1-x2) |
| 20 |
| (y1+y2)(y1-y2) |
| 16 |
∴kMN=
| y1-y2 |
| x1-x2 |
| 4 |
| 5 |
| x1+x2 |
| y1+y2 |
| 4 |
| 5 |
| 6 |
| -4 |
| 6 |
| 5 |
故直线MN的方程为y+2=
| 6 |
| 5 |
点评:本题考查的知识点是直线的一般方程,直线与圆锥曲线,熟练掌握椭圆的简单性质是重心坐标,中点公式等基本公式,是解答的关键.
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