题目内容
已知中心在原点,焦点在坐标轴上的椭圆Ω,它的离心率为
,一个焦点和抛物线y2=-4x的焦点重合,过直线l:x=4上一点M引椭圆Ω的两条切线,切点分别是A,B.
(Ⅰ)求椭圆Ω的方程;
(Ⅱ)若在椭圆
+
=1(a>b>0)上的点(x0,y0)处的椭圆的切线方程是
+
=1.求证:直线AB恒过定点C;并出求定点C的坐标.
(Ⅲ)是否存在实数λ,使得|AC|+|BC|=λ|AC|•|BC|恒成立?(点C为直线AB恒过的定点)若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.
| 1 |
| 2 |
(Ⅰ)求椭圆Ω的方程;
(Ⅱ)若在椭圆
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| x0x |
| a2 |
| y0y |
| b2 |
(Ⅲ)是否存在实数λ,使得|AC|+|BC|=λ|AC|•|BC|恒成立?(点C为直线AB恒过的定点)若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.
分析:(Ⅰ)设椭圆方程为
+
=1(a>b>0),根据它的一个焦点和抛物线y2=-4x的焦点重合,从而求出c值,再求出a和b的值,从而求解;
(Ⅱ)切点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),直线l上一点M的坐标(4,t),求出切线方程,再把点M代入切线方程,说明点A,B的坐标都适合方程x+
y=1,而两点之间确定唯一的一条直线,从而求出定点;
(Ⅲ)联立直线方程和椭圆的方程进行联立,求出两根的积和两根的和,求出|AC|,|BC|的长,求出λ的值看在不在,再进行判断;
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
(Ⅱ)切点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),直线l上一点M的坐标(4,t),求出切线方程,再把点M代入切线方程,说明点A,B的坐标都适合方程x+
| t |
| 3 |
(Ⅲ)联立直线方程和椭圆的方程进行联立,求出两根的积和两根的和,求出|AC|,|BC|的长,求出λ的值看在不在,再进行判断;
解答:解:(I)设椭圆方程为
+
=1(a>b>0).
抛物线y2=-4x的焦点是(-1,0),故c=1,又
=
,
所以a=2,b=
=
,
所以所求的椭圆Ω方程为
+
=1…(4分)
(II)设切点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),
直线l上一点M的坐标(4,t).
则切线方程分别为
+
=1,
+
=1.
又两切线均过点M,
即x1+
y1=1,x2+
y2=1,
即点A,B的坐标都适合方程x+
y=1,而两点之间确定唯一的一条直线,
故直线AB的方程是x+
y=1,显然对任意实数t,点(1,0)都适合这个方程,
故直线AB恒过定点C(1,0). …(9分)
(III)将直线AB的方程x=-
y+1,代入椭圆方程,
得3(-
y+1)2+4y2-12=0,即(
+4) y2-2ty-9=0
所以y1+y2=
,y1y2=
不妨设y1>0,y2<0|AC|=
=
=
y1,
同理|BC|=-
y2…(12分)
所以
+
=
•(
-
)=
•
=-
•
=-
•
=
•
=
即|AC|+|BC|=
|AC|•|BC|.
故存在实数λ=
,使得|AC|+|BC|=λ|AC|•|BC|. …(15分)
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
抛物线y2=-4x的焦点是(-1,0),故c=1,又
| c |
| a |
| 1 |
| 2 |
所以a=2,b=
| a2-c2 |
| 3 |
所以所求的椭圆Ω方程为
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(II)设切点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),
直线l上一点M的坐标(4,t).
则切线方程分别为
| x1x |
| 4 |
| y1y |
| 3 |
| x2x |
| 4 |
| y2y |
| 3 |
又两切线均过点M,
即x1+
| t |
| 3 |
| t |
| 3 |
即点A,B的坐标都适合方程x+
| t |
| 3 |
故直线AB的方程是x+
| t |
| 3 |
故直线AB恒过定点C(1,0). …(9分)
(III)将直线AB的方程x=-
| t |
| 3 |
得3(-
| t |
| 3 |
| t2 |
| 3 |
所以y1+y2=
| 6t |
| t2+12 |
| -27 |
| t2+12 |
不妨设y1>0,y2<0|AC|=
(x1-1)2+
|
(
|
| ||
| 3 |
同理|BC|=-
| ||
| 3 |
所以
| 1 |
| |AC| |
| 1 |
| |BC| |
| 3 | ||
|
| 1 |
| y1 |
| 1 |
| y2 |
| 3 | ||
|
| y2-y1 |
| y1y2 |
| 3 | ||
|
| ||
| y1y2 |
| 3 | ||
|
| ||||||
|
| 1 | ||
|
| ||
| 9 |
| 4 |
| 3 |
即|AC|+|BC|=
| 4 |
| 3 |
故存在实数λ=
| 4 |
| 3 |
点评:此题主要考查利用导数研究函数的切线方程,第三问是一个存在性问题,利用了根与系数的关系,需要联立方程,考查了学生的计算能力,是一道难题;
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