题目内容
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 1 |
| 2 |
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图所示,过点F1的直线与椭圆交于A、B两点,I1、I2分别为△F1BF2、△F1AF2的内心,延长BF2与椭圆交于点M,求四边形F1I2F2I1的面积与△AF2B的面积的比值;
(3)在x轴上是否存在定点P,使得
| PM |
| PB |
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(1)由题意可知:e=
=
,通径为2
=3,由此能求出椭圆C的方程.
(2)由于I1、I2分别为△F1BF2、△F1AF2的内心,根据内心的性质和等面积法,得点△F1BF2内切圆的半径r1=
=
,点△F1AF2内切圆的半径r2=
=
,由此能求出四边形F1I2F2I1的面积与△AF2B的面积的比值.
(3)若存在点P,使得
,
为定值,设点P(x0,0),lBM的方程为y=k(x-1),联立
,得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,由此利用韦达定理结合已知条件能求出
•
为定值-
.
| c |
| a |
| 1 |
| 2 |
| b2 |
| a |
(2)由于I1、I2分别为△F1BF2、△F1AF2的内心,根据内心的性质和等面积法,得点△F1BF2内切圆的半径r1=
| S△F1BF2 | ||
|
| S△F1BF2 |
| a+c |
| S△F1AF2 | ||
|
| S△F1AF2 |
| a+c |
(3)若存在点P,使得
| PM |
| PB |
|
| PM |
| PB |
| 135 |
| 64 |
解答:
解:(1)由题意可知:e=
=
,通径为2
=3,
解得:a=2,b=
故椭圆C的方程为:
+
=1.(3分)
(2)由于I1、I2分别为△F1BF2、△F1AF2的内心,
根据内心的性质和等面积法可知:
点△F1BF2内切圆的半径r1=
=
,
同理可得:点△F1AF2内切圆的半径:
r2=
=
,(5分)
∴四边形F1I2F2I1的面积与△AF2B的面积的比值:
=
=
=
=
.
(3)若存在点P,使得
,
为定值,设点P(x0,0),
若直线BM的斜率不存在,lBM的方程为:x=1,B(1,
),M(1,-
),
则
•
=(x0-1)2-
,
若直线BM的斜率存在,lBM的方程为y=k(x-1),
点B(x1,y1),点M(x2,y2),
联立
,得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,
根据韦达定理可得:x1+x2=
,x1x2=
,
由于
=(x2-x0,y2),
=(x1-x0,y1)
则
•
=x1x2-(x1+x2)x0+
+y1y2=(k2+1)x1x2-(x0+k2)(x1+x2)+k2+
,
整理可得:
=λ(λ为常数),(10分)
则(4
-8x0-5-4λ)k2+3
-12-3λ=0对?k∈R恒成立,
故
,解得
,(12分)
经验证直线BM的斜率不存在时,
•
=(x0-1)2-
=-
,
∴存在点P(
,0),使得
•
=(x0-1 )2-
=-
,
∴存在点P(
,0),使得
•
为定值-
.(13分)
| c |
| a |
| 1 |
| 2 |
| b2 |
| a |
解得:a=2,b=
| 3 |
故椭圆C的方程为:
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(2)由于I1、I2分别为△F1BF2、△F1AF2的内心,
根据内心的性质和等面积法可知:
点△F1BF2内切圆的半径r1=
| S△F1BF2 | ||
|
| S△F1BF2 |
| a+c |
同理可得:点△F1AF2内切圆的半径:
r2=
| S△F1AF2 | ||
|
| S△F1AF2 |
| a+c |
∴四边形F1I2F2I1的面积与△AF2B的面积的比值:
| SF1I2F1I1 |
| S△AF1B |
| SF1I1F2+SF1I2F2 |
| S△F1BE+S△F1AF2 |
=
| ||
| S△F1BF1+S△F1AF2 |
| c |
| a+c |
| 1 |
| 3 |
(3)若存在点P,使得
| PM |
| PB |
若直线BM的斜率不存在,lBM的方程为:x=1,B(1,
| 3 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
则
| PM |
| PB |
| 9 |
| 4 |
若直线BM的斜率存在,lBM的方程为y=k(x-1),
点B(x1,y1),点M(x2,y2),
联立
|
根据韦达定理可得:x1+x2=
| 8k2 |
| 4k2+3 |
| 4k2-12 |
| 4k2+3 |
由于
| PM |
| PB |
则
| PM |
| PB |
| x | 2 0 |
| x | 2 0 |
整理可得:
(4
| ||||
| 4k2+3 |
则(4
| x | 2 0 |
| x | 2 0 |
故
|
|
经验证直线BM的斜率不存在时,
| PM |
| PB |
| 9 |
| 4 |
| 135 |
| 64 |
∴存在点P(
| 11 |
| 8 |
| PM |
| PB |
| 9 |
| 4 |
| 135 |
| 64 |
∴存在点P(
| 11 |
| 8 |
| PM |
| PB |
| 135 |
| 64 |
点评:本题考查椭圆方程的求法,考查四边形与三角形面积比值的求法,考查向量的数量积为定值的求法,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.
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