题目内容
已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,离心率
,且点P(-2,0)在椭圆C上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知A、B为椭圆C上的动点,当PA⊥PB时,求证:直线AB恒过一个定点.并求出该定点的坐标.
解:(1)设椭圆的方程为:
,
由题意得
,a=2,所以c=
,
又b2=a2-c2=1,
所以椭圆的方程为:
;
(2)①当直线l不垂直于x轴时,设AB:y=kx+m,A(x1,y1)B(x2,y2),
由
,得(1+4k2)x2+8kmx+4(m2-1)=0,
,
,
=
,
∴12k2+5m2-16km=0,即(6k-5m)(2k-m)=0,解得
,
当
时,
恒过定点
;
当m=2k时,AB:y=kx+2k恒过定点(-2,0),不符合题意舍去;
②当直线l垂直于x轴时,直线AB:
,则AB与椭圆C相交于
,
,
∴
,∵PA⊥PB,满足题意,
综上可知,直线AB恒过定点,且定点坐标为
.
分析:(1)设椭圆的方程为:
,由题意得
,a=2,再由b2=a2-c2可求得c,b;
(2)分情况讨论:①当直线l不垂直于x轴时,设AB:y=kx+m,A(x1,y1)B(x2,y2),与椭圆方程联立方程组消掉y得x的一元二次方程,由韦达定理即及
=0可得m,k的关系式,分别代入直线方程可求得定点坐标,②当直线l垂直于x轴时,直线AB:
,检验即可;
点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系及椭圆方程的求解,考查分类讨论思想,考查学生分析问题解决问题的能力.
由题意得
又b2=a2-c2=1,
所以椭圆的方程为:
(2)①当直线l不垂直于x轴时,设AB:y=kx+m,A(x1,y1)B(x2,y2),
由
∴12k2+5m2-16km=0,即(6k-5m)(2k-m)=0,解得
当
当m=2k时,AB:y=kx+2k恒过定点(-2,0),不符合题意舍去;
②当直线l垂直于x轴时,直线AB:
∴
综上可知,直线AB恒过定点,且定点坐标为
分析:(1)设椭圆的方程为:
(2)分情况讨论:①当直线l不垂直于x轴时,设AB:y=kx+m,A(x1,y1)B(x2,y2),与椭圆方程联立方程组消掉y得x的一元二次方程,由韦达定理即及
点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系及椭圆方程的求解,考查分类讨论思想,考查学生分析问题解决问题的能力.
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