题目内容

已知中心在坐标原点,焦点在坐标轴上椭圆Ω的方程
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),它的离心率为
1
2
,一个焦点是(-1,0),过直线x=4上一点M引椭圆Ω的两条切线,切点分别为A、B.
(1)求椭圆的方程;
(2)若在椭圆Ω:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)上的点(x0,y0)处的切线方程是
x0x
a2
+
y0y
b2
=1,求证:直线AB恒过定点C(1,0);
(3)是否存在实数λ,使得|AC|+|BC|=λ|AC|•|BC|恒成立?(点C位直线AB恒过的定点)若存在,求出λ的值,若不存在,请说明理由.
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)利用椭圆的离心率为
1
2
,一个焦点是(-1,0),求出c,a和b的值,从而求解椭圆方程;
(2)切点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),直线l上一点M的坐标(4,t),求出切线方程,再把点M代入切线方程,说明点A,B的坐标都适合方程x+
t
3
y=1
,而两点之间确定唯一的一条直线,从而求出定点;
(3)联立直线方程和椭圆的方程进行联立,求出两根的积和两根的和,求出|AC|,|BC|的长,求出λ的值看在不在,再进行判断.
解答: 解:(1)∵椭圆的离心率为
1
2
,一个焦点是(-1,0),
∴c=1,a=2,
∴b=
3

∴椭圆的方程为
x2
4
+
y2
3
=1

(2)设切点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),直线x=4上一点M的坐标M(4,t),则切线方程
分别为
x1x
4
+
y1y
3
=1
x2x
4
+
y2y
3
=1
,又两切线均过点M,即x1+
t
3
y1=1
x2+
t
3
y2=1

,即点A,B的坐标都适合方程x+
t
3
y=1
,故直线AB的方程是x+
t
3
y=1
,显然直线x+
t
3
y=1
恒过点(1,0),故直线AB恒过定点C(1,0).
(3)将直线AB的方程x+
t
3
y=1
,代入椭圆方程得:3(-
t
3
y+1)2+4y2-12=0
,即(
t2
3
+4)y2-2ty-9=0

y1+y2=
6t
t2+12
y1y2=
-27
t2+12
,设y1>0,y2<0,
|AC|=
(x1-1)2+
y
2
1
=
(
t2
9
+1)
y
2
1
=
t2+9
3
y1

同理|BC|=-
t2+9
3
y2
,(12分)
1
|AC|
+
1
|BC|
=
3
t2+9
(
1
y1
-
1
y2
)=
3
t2+9
y2-y1
y1y2
=-
3
t2+9
(y2-y1)2
y1y2

=-
3
t2+9
(
6t
t2+12
)
2
+
108
t2+2
-27
t2+2
=
1
t2+9
144t2+9×144
9
=
4
3

|AC|+|BC|=
4
3
|AC|•|BC|

故存在实数λ=
4
3
,使得|AC|+|BC|=λ|AC|•|BC|.(13分)
点评:此题主要考查利用导数研究函数的切线方程,第三问是一个存在性问题,利用了根与系数的关系,需要联立方程,考查了学生的计算能力,是一道难题;
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