题目内容

11.已知椭圆C:$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b)的离心率为$\frac{\sqrt{2}}{2}$,椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为2,直线l:y=kx+m(m≠0)与椭圆交与不同的两点A,B
(1)求椭圆C的方程
(2)若线段AB中点的横坐标为$\frac{m}{2}$,求k的值
(3)若以弦AB为直径的圆经过椭圆的右顶点M,则直线l是否经过定点(除右顶点外)?若经过,求出定点坐标,否则,请说明理由.

分析 (1)由椭圆的离心率公式和三角形的面积公式及a,b,c的关系,计算即可得到a,b,进而得到椭圆方程;
(2)联立直线方程和椭圆方程,消去y,可得x的方程,运用韦达定理和中点坐标公式,计算即可得到k;
(3)联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理和圆的性质,以及垂直的条件,化简整理,结合直线恒过定点的求法,即可得到定点.

解答 解:(1)由题意可得,e=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,即$\frac{c}{a}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,又bc=2,
a2-b2=c2,
解得a=2,b=$\sqrt{2}$,
即有椭圆方程为$\frac{{x}^{2}}{4}$+$\frac{{y}^{2}}{2}$=1;
(2)将y=kx+m代入椭圆方程可得,(1+2k2)x2+4kmx+2m2-4=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则有x1+x2=$\frac{-4km}{1+2{k}^{2}}$,
由中点坐标公式可得$\frac{-2km}{1+2{k}^{2}}$=$\frac{m}{2}$,
解得k=-1±$\frac{\sqrt{2}}{2}$;
(3)由(2)可得△=(4km)2-4(1+2k2)(2m2-4)>0
整理得:4k2-m2+2>0 ①
x1+x2=$\frac{-4km}{1+2{k}^{2}}$,x1x2=$\frac{2{m}^{2}-4}{1+2{k}^{2}}$,
由已知,AM⊥MB,且椭圆的右顶点为M(2,0)
∴(x1-2)(x2-2)+y1y2=0
即(1+k2)x1x2+(km-2)(x1+x2)+m2+4=0
也即(1+k2)•$\frac{2{m}^{2}-4}{1+2{k}^{2}}$+(km-2)•$\frac{-4km}{1+2{k}^{2}}$+m2+4=0,
整理得:3m2+8mk+4k2=0,
解得:m=-2k或m=-$\frac{2}{3}$k,均满足①
当m=-2k时,直线l的方程为y=kx-2k,过定点(2,0),舍去.
当m=-$\frac{2}{3}$k时,直线l的方程为y=k(x-$\frac{2}{3}$),过定点($\frac{2}{3}$,0),
故直线l过定点,且定点的坐标为($\frac{2}{3}$,0).

点评 本题综合考查椭圆的性质及应用和直线与椭圆的位置关系,具有较大的运算量,解题时要注意韦达定理的灵活运用.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网