题目内容
已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,离心率为(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若过点(0,-2)的直线l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的右顶点,求直线l的方程.
【答案】分析:(Ⅰ)设出椭圆方程标准方程,根据离心率可求得a和c的关系,根据椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形周长等于8,求得a,则c可求得,进而根据b2=a2-c2求得b,则椭圆方程可得.
(Ⅱ)先看当直线l与x轴垂直时,显然以A,B为直径的圆不过椭圆C的右顶点,故直线l与x轴不垂直;设出直线方程与椭圆方程联立消去y,根据判别式求得k的范围,设出A,B的坐标,进而根据韦达定理求得x1+x2和x1x2的表达式,进而根据直线方程求得y1y2的表达式,以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点D(2,0),进而可知直线AD和BD的斜率之积为-1,进而用A,B的坐标分别表示出这两直线的斜率,建立等式求得k,最后验证求得结果.
解答:解:(Ⅰ)由题意设椭圆的标准方程为
由题意得:
∴a=2,c=1,b2=a2-c2=3
∴椭圆的标准方程为
(Ⅱ)当直线l与x轴垂直时,A,B分别为椭圆短轴的两端点,
显然以A,B为直径的圆不过椭圆C的右顶点,故直线l与x轴不垂直
设直线l的方程为y=kx-2
则由
得(3+4k2)x2-16kx+4=0
由△>0得
或
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=
∴
因为以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点D(2,0),
∴KADKBD=-1,即
∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0
∴
,即k2-8k+7=0,
解得k1=1,k2=7
当k=1时,直线l过椭圆右顶点(2,0),不合题意,
所以k=7,故直线l的方程是y=7x-2.
点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.直线与圆锥曲线的综合问题是支撑圆锥曲线知识体系的重点内容,问题的解决具有入口宽、方法灵活多样等,而不同的解题途径其运算量繁简差别很大,故此类问题能有效地考查考生分析问题、解决问题的能力,
(Ⅱ)先看当直线l与x轴垂直时,显然以A,B为直径的圆不过椭圆C的右顶点,故直线l与x轴不垂直;设出直线方程与椭圆方程联立消去y,根据判别式求得k的范围,设出A,B的坐标,进而根据韦达定理求得x1+x2和x1x2的表达式,进而根据直线方程求得y1y2的表达式,以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点D(2,0),进而可知直线AD和BD的斜率之积为-1,进而用A,B的坐标分别表示出这两直线的斜率,建立等式求得k,最后验证求得结果.
解答:解:(Ⅰ)由题意设椭圆的标准方程为
由题意得:
∴a=2,c=1,b2=a2-c2=3
∴椭圆的标准方程为
(Ⅱ)当直线l与x轴垂直时,A,B分别为椭圆短轴的两端点,
显然以A,B为直径的圆不过椭圆C的右顶点,故直线l与x轴不垂直
设直线l的方程为y=kx-2
则由
由△>0得
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=
∴
因为以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点D(2,0),
∴KADKBD=-1,即
∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0
∴
解得k1=1,k2=7
当k=1时,直线l过椭圆右顶点(2,0),不合题意,
所以k=7,故直线l的方程是y=7x-2.
点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.直线与圆锥曲线的综合问题是支撑圆锥曲线知识体系的重点内容,问题的解决具有入口宽、方法灵活多样等,而不同的解题途径其运算量繁简差别很大,故此类问题能有效地考查考生分析问题、解决问题的能力,
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