题目内容
已知椭圆C:
+
=1(a>0,b>0)的离心率为
,椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为
.
(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-
,求斜率k的值;
②x轴上是否存在定点M,使
•
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.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 3 |
5
| ||
| 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 |
②x轴上是否存在定点M,使
| MA |
| MB |
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-
,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.
(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 |
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
+
=1(a>b>0),a2=b2+c2,
=
,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
,所以
b×2c=
,所以a2=5,b2=
,所以椭圆方程为:
+
=1…(4分)
(2)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=-
,x1x2=
∵AB中点的横坐标为-
,∴-
=-
,解得k=±
…(8分)
②假设X轴上存在点M(m,0)使得
•
为定值,则
•
=(k2+1)x1x2+(k2-m)(x1-x2)+(k2+m2)=
要使上式为定值,则须使
=
,∴m=-
.
此时
•
为定值
,定点为M(-
,0)…(13分)
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| c |
| a |
| ||
| 3 |
5
| ||
| 3 |
| 1 |
| 2 |
5
| ||
| 3 |
| 5 |
| 3 |
| x2 |
| 5 |
| y2 | ||
|
(2)①
|
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 |
| 3k2-5 |
| 3k2+1 |
∵AB中点的横坐标为-
| 1 |
| 2 |
| 6k2 |
| 3k2+1 |
| 1 |
| 2 |
| ||
| 3 |
②假设X轴上存在点M(m,0)使得
| MA |
| MB |
| MA |
| MB |
| (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 |
| 7 |
| 3 |
此时
| MA |
| MB |
| 4 |
| 9 |
| 7 |
| 3 |
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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