题目内容
已知中心在原点,长轴在x轴上的椭圆的一个顶点是(0,-
),离心率为
,左、右焦点分别为F1和F2.
(1)求椭圆方程;
(2)试探究椭圆上是否存在一点P,使
•
=0,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
| 5 |
| ||
| 6 |
(1)求椭圆方程;
(2)试探究椭圆上是否存在一点P,使
| PF1 |
| PF2 |
考点:椭圆的简单性质
专题:计算题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)由题意,设椭圆方程为
+
=1,求出a,b即可;
(2)利用三角形的面积推出矛盾,解析几何推方程无解,或者直接利用向量求解.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
(2)利用三角形的面积推出矛盾,解析几何推方程无解,或者直接利用向量求解.
解答:
解:(Ⅰ)设椭圆方程为
+
=1.
由已知,b=
,e=
=
.
e2=
=
=1-
,∴1-
=
.
解得a2=6;
∴所求椭圆方程为
+
=1.
(Ⅱ)解法一:假设存在一点P,使
•
=0,
∴
⊥
.
∴△PF1F2为直角三角形,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4①
又∵|PF1|+|PF2|=2a=2
②
∴②2-①,得
2|PF1|•|PF2|=20,
∴
|PF1|•|PF2|=5,
即S△PF1F2=5,但S△PF1F2最大值为
,故矛盾,
∴不存在一点P,使
•
=0.
解法二:假设椭圆上存在一点P,使
•
=0,
则
⊥
,F1(-1,0),F2(1,0),
所以,点P在以F1F2为直径的圆x2+y2=1上,
由
得x2=-24,这是不可能的,
所以椭圆上不存在点P,使
•
=0,
解法三:假设椭圆上存在一点P(x,y),使
•
=0,
则
=(-1-x,-y),
=(1-x,-y),
由
•
=0得x2+y2=1,
由
得x2=-24,这是不可能的,
所以椭圆上不存在点P,使
•
=0.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
由已知,b=
| 5 |
| c |
| a |
| ||
| 6 |
e2=
| c2 |
| a2 |
| a2-b2 |
| a2 |
| b2 |
| a2 |
| 5 |
| a2 |
| 1 |
| 6 |
解得a2=6;
∴所求椭圆方程为
| x2 |
| 6 |
| y2 |
| 5 |
(Ⅱ)解法一:假设存在一点P,使
| PF1 |
| PF2 |
∴
| PF1 |
| PF2 |
∴△PF1F2为直角三角形,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4①
又∵|PF1|+|PF2|=2a=2
| 6 |
∴②2-①,得
2|PF1|•|PF2|=20,
∴
| 1 |
| 2 |
即S△PF1F2=5,但S△PF1F2最大值为
| 5 |
∴不存在一点P,使
| PF1 |
| PF2 |
解法二:假设椭圆上存在一点P,使
| PF1 |
| PF2 |
则
| PF1 |
| PF2 |
所以,点P在以F1F2为直径的圆x2+y2=1上,
由
|
所以椭圆上不存在点P,使
| PF1 |
| PF2 |
解法三:假设椭圆上存在一点P(x,y),使
| PF1 |
| PF2 |
则
| PF1 |
| PF2 |
由
| PF1 |
| PF2 |
由
|
所以椭圆上不存在点P,使
| PF1 |
| PF2 |
点评:本题考查了椭圆的定义及椭圆中线的关系,同时考查了向量的应用,属于中档题.
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