题目内容

椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
1
2
,其右焦点到点P(-3,1)的距离为
17

(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的左顶点.求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(1)由题:e=
c
a
=
1
2
(c+3)2+12
=
17
,由此能求出椭圆C的方程.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由
y=kx+m
x2
4
+
y2
3
=1
,得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,由此利用根的判别式、韦达定理、向量知识,结合已知条件能求出直线l过定点(-
2
7
,0).
解答: (1)解:由题:e=
c
a
=
1
2
,①
右焦点(c,0)到点P(-3,1)的距离为:
(c+3)2+12
=
17
.②,
由①②可解得:a2=4,b2=3,c2=1.…(2分)
∴所求椭圆C的方程为:
x2
4
+
y2
3
=1
.…(4分)
(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),
y=kx+m
x2
4
+
y2
3
=1
,得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,
△=64m2k2-16(3+4k2)(m2-3)>0,3+4k2-m2>0.
x1+x2=-
8mk
3+4k2
x1x2=
4(m2-3)
3+4k2
,…(6分)
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=
3(m2-4k2)
3+4k2

∵以AB为直径的圆过椭圆的左顶点D(-2,0),因此
DA
DB
=0,
即(x1+2)(x2+2)+y1y2=0,展开得x1x2+2(x1+x2)+4+y1y2=0,
4(m2-3)
3+4k2
-
16mk
3+4k2
+4+
3(m2-4k2)
3+4k2
=0,
7m2-16mk+4k2=0,…(9分)
解得 m=2k或m=
2k
7
,且满足3+4k2-m2>0,…(10分)
当m=2k时,l:y=k(x+2),直线过定点(-2,0),与已知矛盾;…(11分)
当m=
2k
7
时,l:y=k(x+
2
7
),直线过定点(-
2
7
,0).
综上可知,直线l过定点,定点坐标为(-
2
7
,0).…(12分)
点评:本题考查椭圆方程的求法,考查直线过定点的证明与求法,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.
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