题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的离心率为
6
3
,椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为 
5
2
3

(1)求椭圆C的方程;
(2)已知动直线y=k(x+1)与椭圆C相交于A、B两点.
①若线段AB中点的横坐标为-
1
2
,求斜率k的值; 
②x轴上是否存在定点M,使
MA
MB
为定值?若存在,试求出点M的坐标和定值;若不存在,请说明理由.
分析:(1)根据椭圆的离心率,三角形的面积建立方程,结合a2=b2+c2,即可求椭圆C的方程;
(2)①直线方程与椭圆联立,利用韦达定理,结合AB中点的横坐标为-
1
2
,即可求斜率k的值; 
②利用向量的数量积公式,结合定值时与k的取值无关,即可得到结论.
解答:解:(1)由题意
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
,a2=b2+c2
c
a
=
6
3
,且椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为
5
2
3
,所以
1
2
b×2c=
5
2
3
,所以a2=5,b2=
5
3
,所以椭圆方程为:
x2
5
+
y2
5
3
=1
…(4分)
(2)①
y=k(x+1)
x2
5
+
y2
5
3
=1
化简可得(1+3k2)x2+6k2x+3k2-5=0

又△=36k4-4(3k2+1)(3k2-5)=48k2+20>0,
令A(x1,y1),B(x2,y2),则由韦达定理可得x1+x2=-
6k2
3k2+1
x1x2=
3k2-5
3k2+1

∵AB中点的横坐标为-
1
2
,∴-
6k2
3k2+1
=-
1
2
,解得k=±
3
3
…(8分)
②假设X轴上存在点M(m,0)使得
MA
MB
为定值,则
MA
MB
=(k2+1)x1x2+(k2-m)(x1-x2)+(k2+m2)=
(3m2+6m-1)k2+(m2-5)
3k 2+1

要使上式为定值,则须使
3m2+6m-1
3
=
m2-5
1
,∴m=-
7
3

此时
MA
MB
为定值
4
9
,定点为M(-
7
3
,0)…(13分)
点评:本题考查椭圆的标准方程与几何性质,考查直线与椭圆的位置关系,考查向量的数量积公式,考查学生的计算能力,属于中档题.
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