题目内容
已知点P(1,-
)在椭圆C:
+
=1(a>b>0)上,过椭圆C的右焦点F2(1,0)的直线l与椭圆C交于M,N两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若AB是椭圆C经过原点O的弦,且MN∥AB,W=
.试判断W是否为定值?若W为定值,请求出这个定值;若W不是定值,请说明理由.
| 3 |
| 2 |
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
(1)求椭圆C的方程;
(2)若AB是椭圆C经过原点O的弦,且MN∥AB,W=
| |AB|2 |
| |MN| |
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:综合题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)利用椭圆的定义求出a=2,再求出b,由此能求出椭圆的标准方程.
(2)分类讨论,当直线斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2),由直线y=k(x-1)代入椭圆方程,消去y可得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,再由韦达定理,求出|MN|,同理求出|AB|,即可得出结论.
(2)分类讨论,当直线斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2),由直线y=k(x-1)代入椭圆方程,消去y可得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,再由韦达定理,求出|MN|,同理求出|AB|,即可得出结论.
解答:
解:(1)椭圆C的右焦点为(1,0),∴c=1,椭圆C的左焦点为(-1,0)
可得2a=
+
=
+
=4,解得a=2,
∴b2=a2-c2=4-1=3,
∴椭圆C的标准方程为
+
=1…(4分)
(2)①当直线斜率不存在时,|AB|2=(2b)2=4b2,|MN|=
,
∴W=
=
=2a=4.…(6分)
②当直线斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0),且M(x1,y1),N(x2,y2).
直线y=k(x-1)代入椭圆方程,消去y可得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,
∴x1+x2=
,x1x2=
,
∴|MN|=
•|x1-x2|=
.…(10分)
由直线y=kx代入椭圆方程,消去y,并整理得:x2=
,
设A(x3,y3),B(x4,y4),
则|AB|=
•|x3-x4|=4
,
∴W=
=
=4
综上所述,W为定值4. …(13分)
可得2a=
(1+1)2+(-
|
(1-1)2+(-
|
| 5 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
∴b2=a2-c2=4-1=3,
∴椭圆C的标准方程为
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(2)①当直线斜率不存在时,|AB|2=(2b)2=4b2,|MN|=
| 2b2 |
| a |
∴W=
| |AB|2 |
| |MN| |
| 4b2 | ||
|
②当直线斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0),且M(x1,y1),N(x2,y2).
直线y=k(x-1)代入椭圆方程,消去y可得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,
∴x1+x2=
| 8k2 |
| 3+4k2 |
| 4k2-12 |
| 3+4k2 |
∴|MN|=
| 1+k2 |
| 12(k2+1) |
| 3+4k2 |
由直线y=kx代入椭圆方程,消去y,并整理得:x2=
| 12 |
| 3+4k2 |
设A(x3,y3),B(x4,y4),
则|AB|=
| 1+k2 |
|
∴W=
| |AB|2 |
| |MN| |
| ||
|
综上所述,W为定值4. …(13分)
点评:本题考查椭圆的方程,直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
练习册系列答案
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