已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦距和長半軸長都為2.過橢圓C的右焦點F作斜率為k(k≠0)的直線l與橢圓C相交于P,Q兩點.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)設點A是橢圓C的左頂點,直線AP,AQ分別與直線x=4相交于點M,N.求證:以MN為直徑的圓恒過點F.
C
:
x
2
a
2
+
y
2
b
2
=
1
(
a
>
b
>
0
)
【答案】(Ⅰ)+=1;
(Ⅱ)證明:F(1,0),A(-2,0),直線l的方程為y=k(x-1),
聯(lián)立橢圓方程可得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
直線l過橢圓的焦點,顯然直線l與橢圓相交.設P(x1,y1),Q(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=,直線AP的方程為y=(x+2),
可令x=4,得yM=,即M(4,),
同理可得N(4,),所以=(3,),=(3,),
又?=9+
=9+=9+=9+
=9+=9-9=0.
所以以MN為直徑的圓恒過點F.
x
2
4
y
2
3
(Ⅱ)證明:F(1,0),A(-2,0),直線l的方程為y=k(x-1),
聯(lián)立橢圓方程可得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
直線l過橢圓的焦點,顯然直線l與橢圓相交.設P(x1,y1),Q(x2,y2),
則x1+x2=
8
k
2
3
+
4
k
2
4
k
2
-
12
3
+
4
k
2
y
1
x
1
+
2
可令x=4,得yM=
6
y
1
x
1
+
2
6
y
1
x
1
+
2
同理可得N(4,
6
y
2
x
2
+
2
FM
6
y
1
x
1
+
2
FN
6
y
2
x
2
+
2
又
FM
FN
36
y
1
y
2
(
x
1
+
2
)
(
x
2
+
2
)
=9+
36
k
2
(
x
1
-
1
)
(
x
2
-
1
)
(
x
1
+
2
)
(
x
2
+
2
)
36
k
2
[
x
1
x
2
-
(
x
1
+
x
2
)
+
1
]
x
1
x
2
+
2
(
x
1
+
x
2
)
+
4
36
k
2
(
4
k
2
-
12
3
+
4
k
2
-
8
k
2
3
+
4
k
2
+
1
)
4
k
2
-
12
3
+
4
k
2
+
16
k
2
3
+
4
k
2
+
4
=9+
36
k
2
?
-
9
3
+
4
k
2
36
k
2
3
+
4
k
2
所以以MN為直徑的圓恒過點F.
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:725引用:10難度:0.5
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