题目内容
【题目】已知椭圆E:
=1(a>b>0)的焦距为2
,其上下顶点分别为C1 , C2 , 点A(1,0),B(3,2),AC1⊥AC2 .
(1)求椭圆E的方程及离心率;
(2)点P的坐标为(m,n)(m≠3),过点A任意作直线l与椭圆E相交于点M,N两点,设直线MB,BP,NB的斜率依次成等差数列,探究m,n之间是否满足某种数量关系,若是,请给出m,n的关系式,并证明;若不是,请说明理由.
【答案】
(1)解:∵AC1⊥AC2,C1(0,b),C2(0,﹣b),A(1,0),
∴
=1﹣b2=0,∴b2=1.
∵2c=2
,解得c=
,∴a2=b2+c2=3.
∴椭圆E的方程为
=1.
离心率e=
=
= ![]()
(2)解:m,n之间满足数量关系m=n+1.下面给出证明:
①当取M
,N
时,kMB=
,kBP=
,kNB=
,
∵直线MB,BP,NB的斜率依次成等差数列,∴2×
=
+
,化为:m=n+1.
②当直线MN的斜率不为0时,设直线MN的方程为:ty+1=x.M(x1,y1),N(x2,y2).
联立
,化为:(t2+3)y2+2ty﹣2=0,
∴y1+y2=
,y1y2=
.
kMB=
,kBP=
,kNB=
,
∵直线MB,BP,NB的斜率依次成等差数列,
∴2×
=
+
,
由于
+
=
=
=2,
∴
=1,化为:m=n+1
【解析】(1)由AC1⊥AC2 , 可得
=1﹣b2=0,又2c=2
,a2=b2+c2 , 即可得出.(2)m,n之间满足数量关系m=n+1.下面给出证明:①当取M
,N
时,根据斜率计算公式、及其直线MB,BP,NB的斜率依次成等差数列即可证明.②当直线MN的斜率不为0时,设直线MN的方程为:ty+1=x.M(x1 , y1),N(x2 , y2).与椭圆方程联立化为:(t2+3)y2+2ty﹣2=0,根据斜率计算公式、及其直线MB,BP,NB的斜率依次成等差数列、根与系数的关系化简即可证明.