题目内容
椭圆C的中心为坐标原点O,点A1,A2分别是椭圆的左、右顶点,B为椭圆的上顶点,一个焦点为F(
,0),离心率为
.点M是椭圆C上在第一象限内的一个动点,直线A1M与y轴交于点P,直线A2M与y轴交于点Q.
(I)求椭圆C的标准方程;
(II)若把直线MA1,MA2的斜率分别记作k1,k2,求证:k1k2=-
;
(III) 是否存在点M使|PB|=
|BQ|,若存在,求出点M的坐标,若不存在,说明理由.
| 3 |
| ||
| 2 |
(I)求椭圆C的标准方程;
(II)若把直线MA1,MA2的斜率分别记作k1,k2,求证:k1k2=-
| 1 |
| 4 |
(III) 是否存在点M使|PB|=
| 1 |
| 2 |
(I)由题意,可设椭圆C的方程为
+
=1(a>b>0),则c=
,
=
,
所以a=2,b2=a2-c2=1,
所以椭圆C的方程为
+y2=1.
(II)证明:由椭圆C的方程可知,点A1的坐标为(-2,0),点A2的坐标为(2,0),
设动点M的坐标为(x0,y0),由题意可知0<x0<2,y0>0,
直线MA1的斜率k1=
>0,直线MA2的斜率k2=
<0,
所以k1k2=
,
因为点M(x0,y0)在椭圆
+y2=1上,
所以
+y02=1,即y02=1-
,
所以k1k2=
=-
;
(III)设直线MA1的方程为y=k1(x+2),令x=0,得y=2k1,所以点P的坐标为(0,2k1),
设直线MA2的方程为y=k2(x-2),令x=0,得y=-2k2,所以点Q的坐标为(0,-2k2),
由椭圆方程可知,点B的坐标为(0,1),
由|PB|=
|BQ|,得|1-2k1|=
|-2k2-1|,
由题意,可得1-2k1=
(-2k2-1),
整理得4k1-2k2=3,与k1k2=-
联立,消k1可得2k22+3k2+1=0,
解得k2=-1或k2=-
,
所以直线MA2的直线方程为y=-(x-2)或y=-
(x-2),
因为y=-
(x-2)与椭圆交于上顶点,不符合题意.
把y=-(x-2)代入椭圆方程,得5x2-16x+12=0,
解得x=
或2,
因为0<x0<2,所以点M的坐标为(
,
).
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 3 |
| c |
| a |
| ||
| 2 |
所以a=2,b2=a2-c2=1,
所以椭圆C的方程为
| x2 |
| 4 |
(II)证明:由椭圆C的方程可知,点A1的坐标为(-2,0),点A2的坐标为(2,0),
设动点M的坐标为(x0,y0),由题意可知0<x0<2,y0>0,
直线MA1的斜率k1=
| y0 |
| x0+2 |
| y0 |
| x0-2 |
所以k1k2=
| y02 |
| x02-4 |
因为点M(x0,y0)在椭圆
| x2 |
| 4 |
所以
| x02 |
| 4 |
| x02 |
| 4 |
所以k1k2=
1-
| ||
| x02-4 |
| 1 |
| 4 |
(III)设直线MA1的方程为y=k1(x+2),令x=0,得y=2k1,所以点P的坐标为(0,2k1),
设直线MA2的方程为y=k2(x-2),令x=0,得y=-2k2,所以点Q的坐标为(0,-2k2),
由椭圆方程可知,点B的坐标为(0,1),
由|PB|=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
由题意,可得1-2k1=
| 1 |
| 2 |
整理得4k1-2k2=3,与k1k2=-
| 1 |
| 4 |
解得k2=-1或k2=-
| 1 |
| 2 |
所以直线MA2的直线方程为y=-(x-2)或y=-
| 1 |
| 2 |
因为y=-
| 1 |
| 2 |
把y=-(x-2)代入椭圆方程,得5x2-16x+12=0,
解得x=
| 6 |
| 5 |
因为0<x0<2,所以点M的坐标为(
| 6 |
| 5 |
| 4 |
| 5 |
练习册系列答案
相关题目