题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率是
5
3
,定点M(2,0)椭圆短轴的端点是B1,B2,且MB1⊥MB2
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知点P(
9
2
,0),设过点M且斜率不为0的直线交椭圆C于A、B两点,求证:PM是∠APB的平分线.
分析:(Ⅰ)由椭圆离心率计算公式可得 
5
9
=e2=
c2
a2
=
a2-b2
a2
,解得
b
a
=
2
3
.依题意△MB1B2是等腰直角三角形,从而b=2,故a=3.即可.
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=my+2.将直线AB的方程与椭圆C的方程联立,得到根与系数的关系,代入并证明kPA+kPB=0,即可.
解答:(Ⅰ)解:由 
5
9
=e2=
c2
a2
=
a2-b2
a2
,得
b2
a2
=
4
9
,即
b
a
=
2
3

依题意△MB1B2是等腰直角三角形,从而b=2,故a=3.
所以椭圆C的方程是
x2
9
+
y2
4
=1

(Ⅱ)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=my+2.
将直线AB的方程与椭圆C的方程联立,
消去x得(4m2+9)y2+16my-20=0.
所以 y1+y2=
-16m
4m2+9
y1y2=
-20
4m2+9
.(*)
所以kPA+kPB=
y1
x1-
9
2
+
y2
x2-
9
2
=
y1(my2-
5
2
)+y2(my1-
5
2
)
(my1-
5
2
)(my1-
5
2
)
=
2my1y2-
5
2
(y1+y2)
m2y1y2-
5
2
m(y1+y2)+
25
4

将 (*)代入上式得,kPA+kPB=0,
则直线PA,PB的倾斜角互补,从而使PM是∠APB的平分线.
点评:本题综合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根与系数的关系、PM是∠APB的平分线?kPA+kPB=0等基础知识与基本技能,考查了推理能力和计算能力.
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