题目内容
设F1、F2分别是椭圆C:
+
=1(a>b>0)的左右焦点.
(1)设椭圆C上点(
,
)到两点F1、F2距离和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;
(2)设K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段KF1的中点B的轨迹方程;
(3)设点P是椭圆C上的任意一点,过原点的直线L与椭圆相交于M,N两点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN,试探究kPM•KPN的值是否与点P及直线L有关,不必证明你的结论.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
(1)设椭圆C上点(
| 3 |
| ||
| 2 |
(2)设K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段KF1的中点B的轨迹方程;
(3)设点P是椭圆C上的任意一点,过原点的直线L与椭圆相交于M,N两点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN,试探究kPM•KPN的值是否与点P及直线L有关,不必证明你的结论.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题,轨迹方程
专题:综合题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)根据椭圆C上点(
,
)到两点F1、F2距离和等于4,建立方程,求出a,b,即可写出椭圆C的方程和焦点坐标;
(2)确定KF1的中点B(x,y),与点K坐标之间的关系,把K的坐标代入椭圆方程,即可求线段KF1的中点B的轨迹方程;
(3)设出M,N,P的坐标,代入方程,由两点式写出PM与PN所在直线的斜率,作积后把点的纵坐标用横坐标表示,整理后可得要证明的结论.
| 3 |
| ||
| 2 |
(2)确定KF1的中点B(x,y),与点K坐标之间的关系,把K的坐标代入椭圆方程,即可求线段KF1的中点B的轨迹方程;
(3)设出M,N,P的坐标,代入方程,由两点式写出PM与PN所在直线的斜率,作积后把点的纵坐标用横坐标表示,整理后可得要证明的结论.
解答:
解:(1)∵椭圆C上点(
,
)到两点F1、F2距离和等于4,
∴
+
=1;2a=4,(2分)
∴a=2,b=
,
∴c=
=1,
∴椭圆C的方程为
+
=1;焦点坐标分别为(-1,0),(1,0)(4分)
(2)设KF1的中点为B(x,y),则点K(2x+1,2y)(5分)
把K的坐标代入椭圆
+
=1中得(2x+1)24+
=1;(7分)
线段KF1的中点B的轨迹方程为(x+
)2+
=1;(8分)
(3)过原点的直线L与椭圆相交的两点M,N关于坐标原点对称,设M(x0,y0)N(-x0,-y0),P(x,y),
M,N,P在椭圆上,应满足椭圆方程,得
+
=1,
+
=1;(10分)
∴KPM•KPN=
•
=
=-
(13分)
故:kPM•KPN的值与点P的位置无关,同时与直线L无关,(14分)
| 3 |
| ||
| 2 |
∴
(
| ||
| a2 |
(
| ||||
| b2 |
∴a=2,b=
| 3 |
∴c=
| a2-b2 |
∴椭圆C的方程为
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(2)设KF1的中点为B(x,y),则点K(2x+1,2y)(5分)
把K的坐标代入椭圆
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
| (2y)2 |
| 3 |
线段KF1的中点B的轨迹方程为(x+
| 1 |
| 2 |
| y2 | ||
|
(3)过原点的直线L与椭圆相交的两点M,N关于坐标原点对称,设M(x0,y0)N(-x0,-y0),P(x,y),
M,N,P在椭圆上,应满足椭圆方程,得
| x02 |
| a2 |
| y02 |
| b2 |
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
∴KPM•KPN=
| y-y0 |
| x-x0 |
| y+y0 |
| x+x0 |
| y2-y02 |
| x2-x02 |
| b2 |
| a2 |
故:kPM•KPN的值与点P的位置无关,同时与直线L无关,(14分)
点评:本题考查了椭圆的标准方程及简单几何性质,考查了与直线有关的动点的轨迹方程,考查了直线与圆锥曲线的关系,训练了代入法,考查了学生的计算能力,是压轴题.
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