题目内容

已知椭圆的两个焦点F1(-
3
,0),F2 (
3
,0)
,且椭圆短轴的两个端点与F2构成正三角形.
(I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点(1,0)且与坐标轴不平行的直线l与椭圆交于不同两点P、Q,若在x轴上存在定点E(m,0),使
PE
QE
恒为定值,求m的值.
分析:(I) 由题意得到 c=
3
,tan30°=
3
3
=
b
c
,可得b、a值,即得椭圆的方程.
(Ⅱ)用点斜式设出直线l的方程,代入椭圆的方程化简,得到根与系数的关系,代入
PE
QE
 的解析式化简得   
 
(4m2-8m+1)k2+(m2-4)
1+4k2
恒为定值,故有 
4m2-8m+1
m2-4
= 4
,从而解出m值.
解答:解:(I)由题意可得 c=
3
,tan30°=
3
3
=
b
c
,∴b=1,∴a=2,
故椭圆的方程为
x2
4
+
y2
1
=1

(Ⅱ) 设直线l的方程为 y-0=k(x-1),即 y=kx-k.
代入椭圆的方程化简可得(1+4k2)x2-8k2x+4k2-4=0,
∴x1+x2=
8k2
1+4k2
,x1•x2=
4k2- 4
1+4k2

PE
QE
=(m-x1,-y1 )•(m-x2,-y2)=(m-x1)(m-x2)+y1y2 
=(m2+k2)+(1+k2)x1•x2-(m+k2)(x1+x2
=(m2+k2)+(1+k2
4k2- 4
1+4k2
-(m+k2)(
8k2
1+4k2

=
(4m2-8m+1)k2+(m2-4)
1+4k2
  恒为定值,
4m2-8m+1
m2-4
= 4

∴m=
17
8
点评:本题考查椭圆的标准方程,以及椭圆的简单性质的应用,一元二次方程根与系数的关系,由
 
(4m2-8m+1)k2+(m2-4)
1+4k2
恒为定值,得到
4m2-8m+1
m2-4
= 4
,是解题的关键和难点.
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