题目内容
(2013•哈尔滨一模)已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的离心率为
,过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长为1,过点M(3,0)的直线与椭圆C相交于两点A,B
(1)求椭圆C的方程;
(2)设 P为椭圆上一点,且满足
+
=t
(O 为坐标原点),当|AB|=
时,求实数t的值.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 2 |
(1)求椭圆C的方程;
(2)设 P为椭圆上一点,且满足
| OA |
| OB |
| OP |
| 3 |
分析:(1)利用离心率求得a和c关系,进而利用椭圆方程中a,b和c的关系求得a和b的关系,最后利用过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长求得b,则a可求,椭圆的方程可求.
(2)设出A、B、P的坐标和AB的直线方程,与椭圆的方程联立消去y,利用判别式大于0求得k的范围,利用韦达定理表示出x1+x2和x1x2,利用
+
=t
求得k和t的关系,把点P坐标代入椭圆的方程,利用|AB|=
求得k的值,进而利用k和t的关系求得t的值.
(2)设出A、B、P的坐标和AB的直线方程,与椭圆的方程联立消去y,利用判别式大于0求得k的范围,利用韦达定理表示出x1+x2和x1x2,利用
| OA |
| OB |
| OP |
| 3 |
解答:解:(1)由已知e=
=
,所以
=
,
又c2=a2-b2,
所以a2=4b2,c2=3b2,所以椭圆方程为
+
=1.
又由过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长为
=1.
所以b=1.
所以椭圆C的方程为
+y2=1;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y)
设AB:y=k(x-3),与椭圆联立得
,
整理得(1+4k2)x2-24k2x+36k2-4=0,
由△=242k4-16(9k2-1)(1+4k2)>0,得k2<
.
x1+x2=
,x1x2=
.
由
+
=t
,得
+
=(x1+x2,y1+y2)=t(x,y),
所以 x=
(x1+x2)=
,
y=
(y1+y2)=
[k(x1+x2)-6k]=-
.
由点P在椭圆上得,
+
=4,整理得36k2=t2(1+4k2).
又由|AB|=
,
所以|AB|=
|x1-x2|=
.
所以(1+k2)(x1-x2)2=3,
(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]=3,
(1+k2)[
-
]=3.
整理得:(8k2-1)(16k2+13)=0.
所以8k2-1=0,k2=
.
由36k2=t2(1+4k2),得t2=
=9-
.
所以t2=9-
=3.
则t=±
.
| c |
| a |
| ||
| 2 |
| c2 |
| a2 |
| 3 |
| 4 |
又c2=a2-b2,
所以a2=4b2,c2=3b2,所以椭圆方程为
| x2 |
| 4b2 |
| y2 |
| b2 |
又由过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长为
| 2b2 |
| a |
所以b=1.
所以椭圆C的方程为
| x2 |
| 4 |
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y)
设AB:y=k(x-3),与椭圆联立得
|
整理得(1+4k2)x2-24k2x+36k2-4=0,
由△=242k4-16(9k2-1)(1+4k2)>0,得k2<
| 1 |
| 5 |
x1+x2=
| 24k2 |
| 1+4k2 |
| 36k2-4 |
| 1+4k2 |
由
| OA |
| OB |
| OP |
| OA |
| OB |
所以 x=
| 1 |
| t |
| 24k2 |
| t(1+4k2) |
y=
| 1 |
| t |
| 1 |
| t |
| 6k |
| t(1+4k2) |
由点P在椭圆上得,
| (24k2)2 |
| t2(1+4k2)2 |
| 144k2 |
| t2(1+4k2)2 |
又由|AB|=
| 3 |
所以|AB|=
| 1+k2 |
| 3 |
所以(1+k2)(x1-x2)2=3,
(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]=3,
(1+k2)[
| 242k4 |
| (1+4k2)2 |
| 4(36k2-4) |
| 1+4k2 |
整理得:(8k2-1)(16k2+13)=0.
所以8k2-1=0,k2=
| 1 |
| 8 |
由36k2=t2(1+4k2),得t2=
| 36k2 |
| 1+4k2 |
| 9 |
| 1+4k2 |
所以t2=9-
| 9 | ||
1+4×
|
则t=±
| 3 |
点评:本题考查了椭圆的标准方程,考查了椭圆的简单几何性质,主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.解题的过程一般是把直线与圆锥曲线的方程联立,利用韦达定理和判别式来作为解题的关键.
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