题目内容
14.已知椭圆C:$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线x-y+$\sqrt{10}$=0与圆x2+y2=b2相交截得的弦长为2$\sqrt{3}$.(1)求椭圆C的标准方程;
(2)椭圆C与直线2x-3y=0在第一象限的交点为P,与直线OP平行的直线l交椭圆于A,B两点,求证:∠APB的平分线与y轴垂直.
分析 (1)由直线x-y+$\sqrt{10}$=0,可得F1(-$\sqrt{10}$,0),运用圆的弦长公式可得2$\sqrt{3}$=2$\sqrt{{b}^{2}-(\frac{\sqrt{10}}{\sqrt{2}})^{2}}$,解方程可得b,c,进而得到a,即有椭圆的方程;
(2)联立直线2x-3y=0和椭圆方程4x2+9y2=72,可得P的坐标,再由直线OP的斜率设出直线l的方程,代入椭圆方程,运用韦达定理,再由直线的斜率公式,证得kPA+kPB=0即可.
解答 解:(1)点F1在直线x-y+$\sqrt{10}$=0上,可得F1(-$\sqrt{10}$,0),
由圆的弦长公式可得2$\sqrt{3}$=2$\sqrt{{b}^{2}-(\frac{\sqrt{10}}{\sqrt{2}})^{2}}$,
解得b=2$\sqrt{2}$,c=$\sqrt{10}$,a=$\sqrt{{b}^{2}+{c}^{2}}$=3$\sqrt{2}$,
即有椭圆的方程为$\frac{{x}^{2}}{18}$+$\frac{{y}^{2}}{8}$=1;
(2)证明:直线2x-3y=0代入椭圆方程4x2+9y2=72,
可得x=3,y=2(负的舍去),即P(3,2),
直线OP的斜率为$\frac{2}{3}$,可设直线l的方程为y=$\frac{2}{3}$x+t,
可得8x2+12tx+9t2-72=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),可得x1+x2=-$\frac{12t}{8}$,x1x2=$\frac{9{t}^{2}-72}{8}$,
由kPA+kPB=$\frac{{y}_{1}-2}{{x}_{1}-3}$+$\frac{{y}_{2}-2}{{x}_{2}-3}$=$\frac{\frac{2}{3}{x}_{1}+t-2}{{x}_{1}-3}$+$\frac{\frac{2}{3}{x}_{2}+t-2}{{x}_{2}-3}$
=$\frac{4}{3}$+t($\frac{1}{{x}_{1}-3}$+$\frac{1}{{x}_{2}-3}$)=$\frac{4}{3}$+t•$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}-6}{{x}_{1}{x}_{2}+9-3({x}_{1}+{x}_{2})}$
=$\frac{4}{3}$+t•$\frac{-12t-48}{9{t}^{2}-72+72+36t}$=0,
可得∠APB的平分线与y轴垂直.
点评 本题考查椭圆的方程的求法,注意运用直线和圆相交的弦长公式,考查直线的斜率的运用,以及直线方程和椭圆方程联立,运用韦达定理,考查化简整理的运算能力,属于中档题.
| A. | (-∞,-2) | B. | (4,+∞) | C. | (-∞,-2)∪(4,+∞) | D. | (-2,4) |
| A. | fs(4)=fs(5) | B. | fs(4)=fT(5) | C. | fs(1)+fs(4)=fT(5)+fT(8) | D. | fs(2)+fs(3)=fT(4) |
| A. | x+y+2$\sqrt{2}$=0 | B. | x+y+2=0 | C. | x+y-2$\sqrt{2}$=0 | D. | x+y-2=0 |