题目内容

如图所示,在平面直角坐标系xOy中,设椭圆E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),离心率为
1
2
,过椭圆E内一点P(1,1)的两条直线分别与椭圆交于点A、C和B、D,且满足
AP
PC
BP
PD
,其中λ为正常数.
(1)当点C恰为椭圆的右顶点时,对应的λ=
5
7
,求椭圆的方程.
(2)当λ变化时,kAB是否为定值?若是,请求出此定值;若不是,请说明理由.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题,椭圆的标准方程,直线与圆锥曲线的关系
专题:圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)由离心率,得到ac关系,通过A坐标代入到椭圆方程中,能求出a,b,求出椭圆方程.
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),由
AP
PC
BP
PD
,推出坐标关系,将AB坐标代入椭圆方程推出b2(x1+x2)+a2(y1+y2)kAB=0,通过kAB=kCD,导出kAB=0,说明kAB=-
b2
a2
为定值.
解答: 解:(1)因为椭圆的离心率为
1
2
,所以b2=
3
4
a2
,…(2分)
因为C(a,0),λ=
5
7
,所以
AP
PC
,得A(
12-5a
7
12
7
)

将它代入到椭圆方程中,得
(12-5a)2
49a2
+
122
49×
3
4
a2
=1
,解得a=2,…(4分)
b=
3
,所以椭圆方程为
x2
4
+
y2
3
=1
…(6分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
AP
PC
,得
x1x3=1+λ
y1y3=1+λ
,同理
BP
PD
,可得
x2x4=1+λ
y2y4=1+λ
,…(8分)
将A、B坐标代入椭圆方程得
b2
x
2
1
+a2
y
2
1
=a2b2
b2
x
2
2
+a2
y
2
2
=a2b2
,两式相减得
b2(x1+x2)(x1-x2)+a2(y1+y2)(y1-y2)=0
b2(x1+x2)+a2(y1+y2)kAB=0①…(10分)
同理,b2(x3+x4)+a2(y3+y4)kCD=0
而kAB=kCD,所以b2(x3+x4)+a2(y3+y4)kAB=0
所以b2λ(x3+x4)+a2λ(y3+y4)kAB=0
①+②得b2(x1x3+x2x4)+a2(y1y3+y2y4)kAB=0
即kAB=0,所以kAB=-
b2
a2
为定值.…(12分)
点评:本题考查椭圆的离心率的求法,考查椭圆方程的求法,考查直线的斜率是否为定值的判断与求法,解题时要认真审题,注意点差法的合理运用.
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