题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
1
2
,点(1,
3
2
)在椭圆C上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若椭圆C的两条切线交于点M(4,t),其中t∈R,切点分别是A、B,试利用结论:在椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1上的点(x0,y0)处的椭圆切线方程是
x0x
a2
+
y0y
b2
=1,证明直线AB恒过椭圆的右焦点F2
(Ⅲ)试探究
1
|AF2|
+
1
|BF2|
的值是否恒为常数,若是,求出此常数;若不是,请说明理由.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(Ⅰ)由已知条件推导出
b2
a2
=1-e2=
3
4
1
a2
+
9
4b2
=1
,由此能求出椭圆C的方程.
(Ⅱ)设切点坐标A(x1,y1),B(x2,y2),切线方程分别为
x1x
4
+
y1y
3
=1
x2x
4
+
y2y
3
=1
.由已知条件推导出点A、B的坐标都适合方程x+
t
3
y
=1,由此能证明直线AB恒过椭圆的右焦点F2
(Ⅲ)将直线AB的方程x=-
t
3
y+1
,代入椭圆方程,得(
t2
3
+4
)y2-2ty-9=0,由此利用韦达定理能证明
1
|AF2|
+
1
|BF2|
的值恒为常数
4
3
解答: (Ⅰ)解:∵椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
1
2
,点(1,
3
2
)在椭圆C上.
b2
a2
=1-e2=
3
4
,①
1
a2
+
9
4b2
=1
,②,
由①②得:a2 =4,b2=3
∴椭圆C的方程为
x2
4
+
y2
3
=1
.…(4分)
(Ⅱ)证明:设切点坐标A(x1,y1),B(x2,y2),
则切线方程分别为
x1x
4
+
y1y
3
=1
x2x
4
+
y2y
3
=1

又两条切线交于点M(4,t),即x1+
t
3
y1=1
x2+
t
3
y2=1

即点A、B的坐标都适合方程x+
t
3
y
=1,
由题意知对任意实数t,点(1,0)都适合这个方程,
故直线AB恒过椭圆的右焦点F2(1,0).…(7分)
(Ⅲ)解:将直线AB的方程x=-
t
3
y+1
,代入椭圆方程,得
3(-
t
3
y+1)2+4y2-12=0
,即(
t2
3
+4
)y2-2ty-9=0,
y1+y2=
6t
t2+12
y1y2=-
27
t2+12
,…(10分)
不妨设y1>0,y2<0,|AF2|=
(x1-1)2+y12
=
(
t2
9
+1)y12
=
t2+9
3
y1

同理|BF2|=-
t2+9
3
y2

1
|AF2|
+
1
|BF2|
=
3
t2+9
1
y1
-
1
y2
)=
3
t2+9
y2-y1
y1y2

=-
3
t2+9
(y2-y1)2
y1y2
=
4
3

1
|AF2|
+
1
|BF2|
的值恒为常数
4
3
.…(13分)
点评:本题考查椭圆方程的求法,考查直线恒过椭圆右焦点的证明,考查两数和恒为常数的探究与求法,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.
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