题目内容
(2012•泸州一模)已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的长轴长是焦距的2倍,右准线方程为x=4.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知点D坐标为(4,0),椭圆C上动点Q关于x轴的对称点为点P,直线PD交椭圆C于点R(异于点P),求证:直线QR过定点.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知点D坐标为(4,0),椭圆C上动点Q关于x轴的对称点为点P,直线PD交椭圆C于点R(异于点P),求证:直线QR过定点.
分析:(Ⅰ)根据椭圆C:
+
=1(a>b>0)的长轴长是焦距的2倍,右准线方程为x=4,可求几何量,从而求出椭圆C的方程;
(Ⅱ)先猜想定点坐标为A(1,0),再设Q(m,n),则P(m,-n),证明直线PD与直线QA的交点恒在椭圆上,从而得证.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
(Ⅱ)先猜想定点坐标为A(1,0),再设Q(m,n),则P(m,-n),证明直线PD与直线QA的交点恒在椭圆上,从而得证.
解答:(Ⅰ)解:∵椭圆C:
+
=1(a>b>0)的长轴长是焦距的2倍
∴2a=2(2c),∴a=2c
∵右准线方程为x=4,∴
=4,∴a2=4c
∴4c2=4c,∴c=1,∴a=2,∴b=
=
所以椭圆C的方程为:
+
=1;
(Ⅱ)证明:不妨取Q(0,
),则P(0,-
)
∴直线PD的方程为
+
=1,即y=
x-
代入椭圆方程可得:5x2-8x=0
∴x=0,或x=
∴R(
,-
)
∴直线QR的方程为y=-
x+
令y=0,可得x=1,故猜想定点坐标为A(1,0)
设Q(m,n),则P(m,-n),∴直线PD的方程为:y=
(x-4)①
直线QA的方程为y=
(x-1)②
联立①②可得
,解得
代入椭圆方程的左边可得
+
∵Q(m,n)在椭圆上,∴
+
=1,∴n2=3-
m2
∴
+
=
+
=
=1
即直线PD与直线QA的交点恒在椭圆上
故直线QR过定点(1,0).
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
∴2a=2(2c),∴a=2c
∵右准线方程为x=4,∴
| a2 |
| c |
∴4c2=4c,∴c=1,∴a=2,∴b=
| a2-c2 |
| 3 |
所以椭圆C的方程为:
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(Ⅱ)证明:不妨取Q(0,
| 3 |
| 3 |
∴直线PD的方程为
| x |
| 4 |
| y | ||
-
|
| ||
| 4 |
| 3 |
代入椭圆方程可得:5x2-8x=0
∴x=0,或x=
| 8 |
| 5 |
∴R(
| 8 |
| 5 |
| 3 |
| 5 |
| 3 |
∴直线QR的方程为y=-
| 3 |
| 3 |
令y=0,可得x=1,故猜想定点坐标为A(1,0)
设Q(m,n),则P(m,-n),∴直线PD的方程为:y=
| n |
| 4-m |
直线QA的方程为y=
| n |
| m-1 |
联立①②可得
|
|
代入椭圆方程的左边可得
| (5m-8)2 |
| 4(2m-5)2 |
| (3n)2 |
| 3(2m-5)2 |
∵Q(m,n)在椭圆上,∴
| m2 |
| 4 |
| n2 |
| 3 |
| 3 |
| 4 |
∴
| (5m-8)2 |
| 4(2m-5)2 |
| (3n)2 |
| 3(2m-5)2 |
| (5m-8)2 |
| 4(2m-5)2 |
9-
| ||
| (2m-5)2 |
| (5m-8)2+36-9m2 |
| 4(2m-5)2 |
即直线PD与直线QA的交点恒在椭圆上
故直线QR过定点(1,0).
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线恒过定点,利用先猜后证的方法,解题的关键是确定定点的坐标,属于中档题.
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