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已知橢圓Γ:
x
2
a
2
+
y
2
b
2
=
1
a
b
0
的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4,A,B是Γ上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)AF2垂直于x軸時(shí),△ABF2的周長(zhǎng)為
4
+
13

(1)求Γ的方程;
(2)已知Γ的離心率
e
2
2
,直線AF2與Γ交于點(diǎn)M(異于點(diǎn)A),直線BF2與Γ交于點(diǎn)N(異于點(diǎn)B),證明:直線MN過(guò)定點(diǎn).

【答案】(1)
x
2
4
+
y
2
3
=1,或
x
2
4
+y2=1;
(2)證明:由(1)得橢圓Γ的方程為
x
2
4
+
y
2
3
=1,
①當(dāng)A、B是橢圓Γ的左右頂點(diǎn)時(shí),則直線MN與x軸重合;
②當(dāng)A、B是橢圓Γ的上下頂點(diǎn)時(shí),則A(0,
3
),B(0,-
3
),F(xiàn)1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),
∴直線AF2的方程為y=-
3
x+
3
,聯(lián)立直線AF2與橢圓Γ的方程得
x
2
4
+
y
2
3
=
1
y
=
-
3
x
+
3
,整理得5x2-8x=0,解得x=0或x=
8
5
,
∴當(dāng)x=
8
5
時(shí),y=-
3
3
5
,即M(
8
5
,-
3
3
5
),
同理可得直線BF2的方程為y=
3
x-
3
,聯(lián)立直線BF2與橢圓Γ的方程得5x2-8x=0,解得x=0或x=
8
5

∴當(dāng)x=
8
5
時(shí),y=
3
3
5
,即M(
8
5
,
3
3
5
),此時(shí)直線MN的方程為x=
8
5
;
③當(dāng)A、B不是橢圓Γ的頂點(diǎn)時(shí),設(shè)直線MN的方程為x=my+n(m≠0),M(x1,y1),N(x2,y2),
聯(lián)立直線MN與橢圓Γ的方程得
x
2
4
+
y
2
3
=
1
x
=
my
+
n
,整理得(3m2+4)y2+6mny+3n2-12=0
∴Δ=(6mn)2-4(3m2+4)(3n2-12)=144m2-48n2+192>0,且y1+y2=-
6
mn
3
m
2
+
4
,y1?y2=
3
n
2
-
12
3
m
2
+
4

設(shè)直線AF2的方程為x=k1y+1,且k1=
x
1
-
1
y
1
,A(xA,yA),M(x1,y1),
聯(lián)立直線AF2與橢圓Γ的方程得
x
2
4
+
y
2
3
=
1
x
=
k
1
y
+
1
,整理得(3
k
2
1
+4)y2+6k1y-9=0,此時(shí)Δ=36
k
2
1
+36(3
k
2
1
+4)=144
k
2
1
+144>0,
∴y1yA=
-
9
3
k
2
1
+
4
,則yA=-
9
3
k
2
1
+
4
y
1
①,
同理設(shè)直線BF2的方程為x=k2y+1,且k2=
x
2
-
1
y
2
,B(-xA,-yA),
聯(lián)立直線BF2與橢圓Γ的方程得
x
2
4
+
y
2
3
=
1
x
=
k
2
y
+
1
,整理得(3
k
2
2
+4)y2+6k2y-9=0,此時(shí)Δ=36
k
2
2
+36(3
k
2
2
+4)=144
k
2
2
+144>0,
∴-yA?y2=
-
9
3
k
2
2
+
4
,則yA=
9
3
k
2
2
+
4
y
2
②,
由①②得-
9
3
k
2
1
+
4
y
1
=
9
3
k
2
2
+
4
y
2
,即(3
k
2
1
+4)y1+(3
k
2
2
+4)y2=0,
∴3
k
2
1
?y1+3
k
2
2
?y2+4(y1+y2)=0,
又3
k
2
1
?y1+3
k
2
2
?y2=3[(
x
1
-
1
y
1
2?y1+(
x
2
-
1
y
2
2?y2]=3[
m
y
1
+
n
-
1
2
y
1
+
m
y
2
+
n
-
1
2
y
2
]=3[m2(y1+y2)+4m(n-1)+(n-1)2?
y
1
+
y
2
y
1
?
y
2
],
∴3m2(y1+y2)+12m(n-1)+3(n-1)2?
y
1
+
y
2
y
1
?
y
2
+4(y1+y2)=0③,
將y1+y2=-
6
mn
3
m
2
+
4
,y1?y2=
3
n
2
-
12
3
m
2
+
4
代入③得(3m2+4)?(-
6
mn
3
m
2
+
4
)+12m(n-1)+3(n-1)2?
-
6
mn
3
n
2
-
12
=0,即m(5n-8)=0,
∵m≠0,∴n=
8
5
,即直線MN的方程為x=my+
8
5
,則恒過(guò)定點(diǎn)(
8
5
,0),
對(duì)于①:此時(shí)直線MN經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(
8
5
,0),符合題意,對(duì)于②:直線MN經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(
8
5
,0),
綜上所述,直線MN過(guò)定點(diǎn)(
8
5
,0).
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:144引用:4難度:0.4
相似題
  • 1.已知橢圓C:
    x
    2
    a
    2
    +
    y
    2
    b
    2
    =1(a>b>0)的一個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(0,-1),離心率為
    3
    2

    (Ⅰ)求橢圓C的方程;
    (Ⅱ)若直線y=k(x-1)(k≠0)與橢圓C交于不同的兩點(diǎn)P,Q,線段PQ的中點(diǎn)為M,點(diǎn)B(1,0),求證:點(diǎn)M不在以AB為直徑的圓上.

    發(fā)布:2024/12/29 12:30:1組卷:370引用:4難度:0.5
  • 2.設(shè)橢圓
    x
    2
    a
    2
    +
    y
    2
    b
    2
    =1(a>b>0)的右頂點(diǎn)為A,上頂點(diǎn)為B.已知橢圓的離心率為
    5
    3
    ,|AB|=
    13

    (Ⅰ)求橢圓的方程;
    (Ⅱ)設(shè)直線l:y=kx(k<0)與橢圓交于P,Q兩點(diǎn),直線l與直線AB交于點(diǎn)M,且點(diǎn)P,M均在第四象限.若△BPM的面積是△BPQ面積的2倍,求k的值.

    發(fā)布:2024/12/29 12:30:1組卷:4528引用:26難度:0.3
  • 3.如果橢圓
    x
    2
    36
    +
    y
    2
    9
    =
    1
    的弦被點(diǎn)(4,2)平分,則這條弦所在的直線方程是(  )

    發(fā)布:2024/12/18 3:30:1組卷:456引用:3難度:0.6
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