题目内容
已知椭圆
的两个焦点分别为F1(-c,0)和F2(c,0)(c>0),过点
的直线与椭圆相交于A,B两点,且F1A∥F2B,|F1A|=2|F2B|,
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)求直线AB的斜率;
(Ⅲ)设点C与点A关于坐标原点对称,直线F2B上有一点H(m,n)(m≠0)在△AF1C的外接圆上,求
的值。
解:(Ⅰ)由F1A∥F2B且|F1A|=2|F2B|,得
,
从而
,整理,得
,
故离心率为
。
(Ⅱ)由(Ⅰ),得b2=a2-c2=2c2,
所以椭圆的方程可写为2x2+3y2=6c2,
设直线AB的方程为
,即y=k(x-3c),
由已知设A(x1,y1),B(x2,y2),
则它们的坐标满足方程组
,
消去y并整理,得(2+3k2)x2-18k2cx+27k2c2-6c2=0,
依题意,
,得
,
而
,①
,②
由题设知,点B为线段AE的中点,所以x1+3c=2x2, ③
联立①③解得
,
将x1,x2代入②中,解得
。
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知x1=0,
,
当
时,得
,由已知得
,
线段AF1的垂直平分线l的方程为
,
直线l与x轴的交点
是△AF1C的外接圆的圆心.
因此外接圆的方程为
,
直线F2B的方程为
,
于是点H(m,n)的坐标满足方程组
,
由m≠0,解得
,
故
。
当
时,同理可得
。
从而
故离心率为
(Ⅱ)由(Ⅰ),得b2=a2-c2=2c2,
所以椭圆的方程可写为2x2+3y2=6c2,
设直线AB的方程为
由已知设A(x1,y1),B(x2,y2),
则它们的坐标满足方程组
消去y并整理,得(2+3k2)x2-18k2cx+27k2c2-6c2=0,
依题意,
而
由题设知,点B为线段AE的中点,所以x1+3c=2x2, ③
联立①③解得
将x1,x2代入②中,解得
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知x1=0,
当
线段AF1的垂直平分线l的方程为
直线l与x轴的交点
因此外接圆的方程为
直线F2B的方程为
于是点H(m,n)的坐标满足方程组
由m≠0,解得
故
当
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