题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的右焦点F,左、右顶点A1、A2,右准线l:x=4且|A2F|=1.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若过点F且斜率不为零的直线交椭圆与B、C两点,直线A1B、A1C分别交l于点M、N,试判断点F是否在以MN为直径的圆上.
考点:直线与圆锥曲线的关系,椭圆的标准方程
专题:计算题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)由准线方程和椭圆的性质,以及a,b,c的关系式,即可得到椭圆方程;
(2)设过点F且斜率不为零的直线BC:y=k(x-1),与椭圆方程联立,消去y,得到二次方程,运用韦达定理,设M(4,m),N(4,n),运用三点共线知识,再计算
MF
NF
是否为0,注意化简整理,即可判断.
解答: 解:(1)由题意得,a-c=1,
a2
c
=4,解得,a=2,c=1,由b2=a2-c2=3,
则椭圆C的标准方程为:
x2
4
+
y2
3
=1.
(2)设过点F且斜率不为零的直线BC:y=k(x-1),
与椭圆方程联立,消去y,得到(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
设B(x1,y1),C(x2,y2),则x1+x2=
8k2
3+4k2
,x1x2=
4k2-12
3+4k2

设M(4,m),N(4,n),则
MF
=(-3,-m),
NF
=(-3,-n),
由A1,B,M共线,得
y1
x1+2
=
m
6

由A1,C,N共线,得
y2
x2+2
=
n
6

MF
NF
=9+mn=9+
36y1y2
(x1+2)(x2+2)
=9+36•k2
(x1-1)(x2-1)
(x1+2)(x2+2)

=9+36k2
(4k2-12)+(3+4k2)-8k2
(4k2-12)+4(3+4k2)+16k2
=0,
MF
NF
,即有点F在以MN为直径的圆上.
点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要是准线方程,考查直线方程和椭圆方程联立,消去一个未知数,运用韦达定理,同时考查向量的垂直的条件,属于中档题.
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