题目内容
17.已知椭圆M:$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0)的离心率为$\frac{2\sqrt{2}}{3}$,且椭圆上一点与两个焦点构成的三角形周长为6+4$\sqrt{2}$.(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆M交于A,B两点(A,B不是顶点),且以AB为直径的圆过椭圆的右顶点C,证明这样的直线l恒过定点,并求出该点坐标.
分析 (I)由题意可得:2a+2c=6+4$\sqrt{2}$,$\frac{c}{a}$=$\frac{2\sqrt{2}}{3}$,又a2=b2+c2,联立解出即可得出.
(II)由题意可得:直线l的斜率不为0,设直线l的方程为:x=my+n,与椭圆方程联立化为(m2+9)y2+2mny+n2-9=0,设A(x1,y1),B(x2,y2).由于以AB为直径的圆过椭圆的右顶点C,可得CA⊥CB,$\overrightarrow{CA}•\overrightarrow{CB}$=0,即(my1+n-3)(my2+n-3)+y1y2=0,化简整理代入根与系数的关系即可得出.
解答 解:(I)由题意可得:2a+2c=6+4$\sqrt{2}$,$\frac{c}{a}$=$\frac{2\sqrt{2}}{3}$,又a2=b2+c2,
解得a=3,b=1,c=2$\sqrt{2}$,
∴椭圆M的方程为$\frac{{x}^{2}}{9}$+y2=1.
(II)由题意可得:直线l的斜率不为0,设直线l的方程为:x=my+n,
联立$\left\{\begin{array}{l}{x=my+n}\\{{x}^{2}+9{y}^{2}=9}\end{array}\right.$,化为(m2+9)y2+2mny+n2-9=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=$\frac{-2mn}{{m}^{2}+9}$,y1y2=$\frac{{n}^{2}-9}{{m}^{2}+9}$.
∵以AB为直径的圆过椭圆的右顶点C,
∴CA⊥CB.∴$\overrightarrow{CA}•\overrightarrow{CB}$=0,
∴(x1-3)(x2-3)+y1y2=0,
∴(my1+n-3)(my2+n-3)+y1y2=0,
化为(m2+1)y1y2+m(n-3)(y1+y2)+(n-3)2=0,
∴$\frac{({m}^{2}+1)({n}^{2}-9)}{{m}^{2}+9}$+$\frac{m(n-3)(-2mn)}{{m}^{2}+9}$+(n-3)2=0,
解得n=3或n=$\frac{12}{5}$,
n=3舍去;
n=$\frac{12}{5}$,直线AB经过定点$(\frac{12}{5},0)$,满足与椭圆有两个交点.
点评 本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立可得根与系数的关系、向量垂直与数量积的关系、直线过定点问题、圆的性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
| A. | (1,$\sqrt{3}$] | B. | (0,$\sqrt{3}$] | C. | (1,2] | D. | [1,2] |
| A. | 最大值$\frac{\sqrt{2}}{3}$ | B. | 最小值$\frac{\sqrt{2}}{3}$ | C. | 最大值1 | D. | 最小值1 |