题目内容
已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的离心率e=
,点P(
,
)在椭圆C上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点P(
,0)作直线l分别交椭圆C于A、B两点,求证:以线段AB为直径的圆恒过椭圆C的右顶点.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 2 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点P(
| 6 |
| 5 |
考点:直线与圆锥曲线的综合问题,椭圆的标准方程,直线与圆锥曲线的关系
专题:圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(Ⅰ)利用离心率,椭圆方程,以及abc的关系,即可求解椭圆的标准方程.
(Ⅱ)设椭圆C的右顶点为Q,由(Ⅰ)知,Q点坐标为(2,0),当直线的斜率存在时,设直线的方程,将直线的方程代入椭圆方程
+y2=1,通过△>0,设A点坐标为(xA,yA),B点坐标为(xB,yB),结合韦达定理以及向量的数量积,判断直线垂直.即可得到以AB为直径的圆经过椭圆C的右顶点Q.当直线的斜率不存在时,判断以AB为直径的圆经过椭圆C的右顶点.
(Ⅱ)设椭圆C的右顶点为Q,由(Ⅰ)知,Q点坐标为(2,0),当直线的斜率存在时,设直线的方程,将直线的方程代入椭圆方程
| x2 |
| 4 |
解答:
解:(Ⅰ)由题意得
=
,
+
=1,
a2=b2+c2
解得a=2,b=1,
所以椭圆的标准方程为
+y2=1…(4分)
(Ⅱ)设椭圆C的右顶点为Q,由(Ⅰ)知,Q点坐标为(2,0)…(5分)
当直线的斜率存在时,设直线的方程为y=k(x-
),
将直线的方程为y=k(x-
),代入椭圆方程
+y2=1
整理可得
+[k(x-
)]2=1,
即(25+100k2)x2-240k2x+144k2-100=0…(6分)
∵△>0设A点坐标为(xA,yA),B点坐标为(xB,yB),
则A(xA,k(xA-
)),B(xB,k(xB-
))
所以xA+xB=
,xAxB=
…(7分)
∵
=(2-xA,-yA),
=(2-xB,-yb),
∴
•
=(2-xA)•(2-xB)+yA•yB…(8分)
=4-2xA-2xB+xAxB+k2(xA-
)(xB-
)
=4-(2+
k2)
+(1+k2)
+
k2=4-
=0,
∴
⊥
即以AB为直径的圆经过椭圆C的右顶点Q.…(10分)
当直线的斜率不存在时,A(
,
),B(
,-
),
⊥
符合题意.
故以AB为直径的圆经过椭圆C的右顶点.…(12分).
| c |
| a |
| ||
| 2 |
| 3 |
| a2 |
(
| ||
| b2 |
a2=b2+c2
解得a=2,b=1,
所以椭圆的标准方程为
| x2 |
| 4 |
(Ⅱ)设椭圆C的右顶点为Q,由(Ⅰ)知,Q点坐标为(2,0)…(5分)
当直线的斜率存在时,设直线的方程为y=k(x-
| 6 |
| 5 |
将直线的方程为y=k(x-
| 6 |
| 5 |
| x2 |
| 4 |
整理可得
| x2 |
| 4 |
| 6 |
| 5 |
即(25+100k2)x2-240k2x+144k2-100=0…(6分)
∵△>0设A点坐标为(xA,yA),B点坐标为(xB,yB),
则A(xA,k(xA-
| 6 |
| 5 |
| 6 |
| 5 |
所以xA+xB=
| 240k2 |
| 25+100k2 |
| 144k2-100 |
| 25+100k2 |
∵
| QA |
| QB |
∴
| QA |
| QB |
=4-2xA-2xB+xAxB+k2(xA-
| 6 |
| 5 |
| 6 |
| 5 |
=4-(2+
| 6 |
| 5 |
| 240k2 |
| 25+100k2 |
| 144k2-100 |
| 25+100k2 |
| 36 |
| 25 |
| 400k2+100 |
| 25+100k2 |
∴
| QA |
| QB |
即以AB为直径的圆经过椭圆C的右顶点Q.…(10分)
当直线的斜率不存在时,A(
| 6 |
| 5 |
| 4 |
| 5 |
| 6 |
| 5 |
| 4 |
| 5 |
| QA |
| QB |
故以AB为直径的圆经过椭圆C的右顶点.…(12分).
点评:本题考查直线与椭圆的综合应用,椭圆的方程的求法,考查分析问题解决问题的能力.
练习册系列答案
相关题目
双曲线的实轴和虚轴的4个端点都在一圆上,则此双曲线两渐近线的夹角为( )
| A、30° | B、45° |
| C、60° | D、90° |
双曲线
-
=1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线y=x2+1 相切,则该双曲线的离心率等于( )
| y2 |
| a2 |
| x2 |
| b2 |
A、
| ||||
B、
| ||||
C、
| ||||
D、
|