题目内容

【题目】已知椭圆 =1(a>b>0)经过点( ,﹣ ),且椭圆的离心率e=
(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆的右焦点F作两条互相垂直的直线,分别交椭圆于点A,C及B,D,设线段AC,BD的中点分别为P,Q.求证:直线PQ恒过一个定点.

【答案】
(1)解:由 ,得

即a2=4c2=4(a2﹣b2),即3a2=4b2. …

由椭圆过点 知, . …

联立(1)、(2)式解得a2=4,b2=3. …

故椭圆的方程是 .…


(2)证明:直线PQ恒过一个定点 .…

椭圆的右焦点为F(1,0),分两种情况.

1°当直线AC的斜率不存在时,

AC:x=1,则 BD:y=0.由椭圆的通径得P(1,0),

又Q(0,0),此时直线PQ恒过一个定点 .…

2°当直线AC的斜率存在时,设AC:y=k(x﹣1)(k≠0),

则 BD:

又设点A(x1,y1),C(x2,y2).

联立方程组

消去y并化简得(4k2+3)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0,…

所以 .…

由题知,直线BD的斜率为﹣

同理可得点 .…

,…

即4yk2+(7x﹣4)k﹣4y=0.

令4y=0,7x﹣4=0,﹣4y=0,解得

故直线PQ恒过一个定点 ;…

综上可知,直线PQ恒过一个定点 .…


【解析】(1)由离心率可得a与c的关系,过点可得a与b的关系,再根据,即可得出椭圆方程;(2)当斜率不存在时,得出此时过定点,当斜率存在时,根据点斜式设出两相互垂直的直线方程,代入椭圆方程,由韦达定理可得P、Q的坐标,再得出PQ所在直线方程,经检验PQ过点

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