题目内容
10.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)已知A,B为椭圆的左右两个顶点,T为椭圆上在第一象限内的一点,l为过点B且垂直x轴的直线,点S为直线AT与直线l的交点,点M以SB为直径的圆与直线TB的另一个交点,求证:O,M,S三点共线.
分析 (Ⅰ)由a及椭圆的离心率公式求得c值,则b2=a2-c2=1,即可求得椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线AT的方程,代入椭圆方程,由韦达定理求得T点坐标,由BT⊥SM,则$\overrightarrow{SO}$=(-$\sqrt{2}$,-2$\sqrt{2}$k),则$\overrightarrow{SO}$•$\overrightarrow{BT}$=$\frac{8{k}^{2}-8{k}^{2}}{1+2{k}^{2}}$=0,BT⊥SO,即可O,M,S三点共线.
解答 解:(Ⅰ)由题意知:a=$\sqrt{2}$,e=$\frac{c}{a}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,则c=1,
又b2=a2-c2=1,
∴椭圆C的方程为:$\frac{{x}^{2}}{2}+{y}^{2}=1$; …(4分)
(Ⅱ)设直线AT方程为:y=k(x+$\sqrt{2}$),(k>0),设点T坐标为(x1,y1),
$\left\{\begin{array}{l}{y=k(x+\sqrt{2})}\\{\frac{{x}^{2}}{2}+{y}^{2}=1}\end{array}\right.$,则(1+2k2)x2+4$\sqrt{2}$k2x+4k2-1=0,…(5分)
由韦达定理x1x2=$\frac{4{k}^{2}-2}{1+2{k}^{2}}$,又A点坐标为(-$\sqrt{2}$,0),
得x1=$\frac{\sqrt{2}-2\sqrt{2}{k}^{2}}{1+2{k}^{2}}$,y1=$\frac{2\sqrt{2}k}{1+2{k}^{2}}$,…(7分)
又B点坐标为($\sqrt{2}$,0),则$\overrightarrow{BT}$=(-$\frac{4\sqrt{2}{k}^{2}}{1+2{k}^{2}}$,$\frac{2\sqrt{2}k}{1+2{k}^{2}}$),…(8分)
由圆的性质得:BT⊥SM,
所以,要证明O,M,S三点共,只要证明BT⊥SO即可,…(9分)
又S点横坐标为$\sqrt{2}$,则S点坐标为($\sqrt{2}$,2$\sqrt{2}$k),$\overrightarrow{SO}$=(-$\sqrt{2}$,-2$\sqrt{2}$k),
$\overrightarrow{SO}$•$\overrightarrow{BT}$=$\frac{8{k}^{2}-8{k}^{2}}{1+2{k}^{2}}$=0,…(11分)
即BT⊥SO,又BT⊥SM,
∴O,M,S三点共线.…(12分)
点评 本题考查椭圆的标准方程及简单几何性质,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理,向量数量积的坐标运算,考查计算能力,属于中档题.
| A. | $[{\frac{π}{12},\frac{π}{4}}]$ | B. | $[{\frac{π}{12},\frac{5π}{12}}]$ | C. | $[{\frac{π}{6},\frac{π}{3}}]$ | D. | $[{0,\frac{π}{2}}]$ |
| A. | 5 | B. | $\frac{5}{2}$ | C. | $\frac{5}{4}$ | D. | $\frac{5}{8}$ |
| A. | y=±$\frac{9}{10}$x | B. | y=±$\frac{10}{9}$x | C. | y=±$\frac{{3\sqrt{10}}}{10}$x | D. | y=±$\frac{{\sqrt{10}}}{3}$x |