在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的離心率為12,焦距為2.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線l:y=kx+m(k,m∈R)與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),且kOA?kOB=-34.
①求證:△AOB的面積為定值;
②橢圓C上是否存在一點(diǎn)P,使得四邊形OAPB為平行四邊形?若存在,求出點(diǎn)P橫坐標(biāo)的取值范圍;若不存在,說明理由.
x
2
a
2
y
2
b
2
1
2
3
4
【考點(diǎn)】直線與橢圓的綜合.
【答案】(1);
(2)①證明:設(shè)A(x1,y1),(x2,y2),則A,B的坐標(biāo)滿足
,
整理得,(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.
∴x1+x2=-,x1x2=.
由Δ>0,得4k2-m2+3>0.
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,
=k2×+km(-)+m2,
=.
由kOA?kOB==-.,即y1y2=-x1x2,
∴=-×,即2m2-4k2=3.
∵丨AB丨==×=.
O到直線y=kx+m的距離d=,
∴S=×d×丨AB丨=××=×
=×=.為定值.
∴△AOB的面積為定值;
②不存在,理由如下:
若存在平行四邊形OAPB使P在橢圓上,則=+,設(shè)P(x0,y0),
則x0=x1+x2=-,y0=y1+y2=,
由于P在橢圓上,則,從而化簡得,即4m2=3+4k2,
由kOA?kOB=-,知2m2-4k2=3.
,解得方程組無解,
故不存在點(diǎn)P使OAPB為平行四邊形.
x
2
4
+
y
2
3
=
1
(2)①證明:設(shè)A(x1,y1),(x2,y2),則A,B的坐標(biāo)滿足
y = kx + m |
x 2 4 + y 2 3 = 1 |
整理得,(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.
∴x1+x2=-
8
km
3
+
4
k
2
4
m
2
-
12
3
+
4
k
2
由Δ>0,得4k2-m2+3>0.
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,
=k2×
4
m
2
-
12
3
+
4
k
2
8
km
3
+
4
k
2
=
3
m
2
-
12
k
2
3
+
4
k
2
由kOA?kOB=
y
1
y
2
x
1
x
2
3
4
y
1
y
2
x
1
x
2
3
4
∴
3
m
2
-
12
k
2
3
+
4
k
2
3
4
4
m
2
-
12
3
+
4
k
2
∵丨AB丨=
1
+
k
2
(
x
1
+
x
2
)
2
-
4
x
1
x
2
1
+
k
2
48
(
4
k
2
-
m
2
+
3
)
(
3
+
4
k
2
)
2
24
(
1
+
k
2
)
3
+
4
k
2
O到直線y=kx+m的距離d=
丨
m
丨
1
+
k
2
∴S=
1
2
1
2
丨
m
丨
1
+
k
2
24
(
1
+
k
2
)
3
+
4
k
2
1
2
m
2
1
+
k
2
×
2
(
1
+
k
2
)
3
+
4
k
2
=
1
2
3
+
4
k
2
2
×
24
3
+
4
k
2
3
∴△AOB的面積為定值;
②不存在,理由如下:
若存在平行四邊形OAPB使P在橢圓上,則
OP
OA
OB
則x0=x1+x2=-
8
km
3
+
4
k
2
6
m
3
+
4
k
2
由于P在橢圓上,則
x
2
0
4
+
y
2
0
3
=
1
16
k
2
m
2
(
3
+
4
k
2
)
2
+
12
m
2
(
3
+
4
k
2
)
2
=
1
由kOA?kOB=-
3
4
4 m 2 = 3 + 4 k 2 |
2 m 2 - 4 k 2 = 3 |
故不存在點(diǎn)P使OAPB為平行四邊形.
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/9/15 12:0:9組卷:173引用:3難度:0.5
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