题目内容
已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的离心率为
,点(1,
)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
+
=1上的点(x0,y0)处的椭圆切线方程是
+
=1,证明直线AB恒过椭圆的右焦点F2;
(Ⅲ)试探究
+
的值是否恒为常数,若是,求出此常数;若不是,请说明理由.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
(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 |
| x0x |
| a2 |
| y0y |
| b2 |
(Ⅲ)试探究
| 1 |
| |AF2| |
| 1 |
| |BF2| |
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
=1-e2=
,
+
=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
+
=1,
+
=1.由已知条件推导出点A、B的坐标都适合方程x+
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=-
y+1,代入椭圆方程,得(
+4)y2-2ty-9=0,由此利用韦达定理能证明
+
的值恒为常数
.
| b2 |
| a2 |
| 3 |
| 4 |
| 1 |
| a2 |
| 9 |
| 4b2 |
(Ⅱ)设切点坐标A(x1,y1),B(x2,y2),切线方程分别为
| x1x |
| 4 |
| y1y |
| 3 |
| x2x |
| 4 |
| y2y |
| 3 |
| t |
| 3 |
(Ⅲ)将直线AB的方程x=-
| t |
| 3 |
| t2 |
| 3 |
| 1 |
| |AF2| |
| 1 |
| |BF2| |
| 4 |
| 3 |
解答:
(Ⅰ)解:∵椭圆C:
+
=1(a>b>0)的离心率为
,点(1,
)在椭圆C上.
∴
=1-e2=
,①
+
=1,②,
由①②得:a2 =4,b2=3,
∴椭圆C的方程为
+
=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
+
=1,
+
=1.
又两条切线交于点M(4,t),即x1+
y1=1,x2+
y2=1,
即点A、B的坐标都适合方程x+
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=-
y+1,代入椭圆方程,得
3(-
y+1)2+4y2-12=0,即(
+4)y2-2ty-9=0,
∴y1+y2=
,y1y2=-
,…(10分)
不妨设y1>0,y2<0,|AF2|=
=
=
y1,
同理|BF2|=-
y2,
∴
+
=
(
-
)=
•
=-
•
=
,
∴
+
的值恒为常数
.…(13分)
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
∴
| b2 |
| a2 |
| 3 |
| 4 |
| 1 |
| a2 |
| 9 |
| 4b2 |
由①②得:a2 =4,b2=3,
∴椭圆C的方程为
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(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 |
| x2x |
| 4 |
| y2y |
| 3 |
又两条切线交于点M(4,t),即x1+
| t |
| 3 |
| t |
| 3 |
即点A、B的坐标都适合方程x+
| t |
| 3 |
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 |
3(-
| t |
| 3 |
| t2 |
| 3 |
∴y1+y2=
| 6t |
| t2+12 |
| 27 |
| t2+12 |
不妨设y1>0,y2<0,|AF2|=
| (x1-1)2+y12 |
(
|
| ||
| 3 |
同理|BF2|=-
| ||
| 3 |
∴
| 1 |
| |AF2| |
| 1 |
| |BF2| |
| 3 | ||
|
| 1 |
| y1 |
| 1 |
| y2 |
| 3 | ||
|
| y2-y1 |
| y1y2 |
=-
| 3 | ||
|
| ||
| y1y2 |
| 4 |
| 3 |
∴
| 1 |
| |AF2| |
| 1 |
| |BF2| |
| 4 |
| 3 |
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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