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解答题已知椭圆C: 左焦点 且离心率(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)若直线l:y=kx+m

时间:2022-06-30 17:56:25

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解答题已知椭圆C: 左焦点 且离心率(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)若直线l:y=kx+m

问题补充:

解答题已知椭圆C:,左焦点,且离心率

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于不同的两点M,N(M,N不是左、右顶点),且以MN为直径的圆经过椭圆C的右顶点A.求证:直线l过定点,并求出定点的坐标.

答案:

(I)解:∵椭圆C:,

左焦点,且离心率,

∴c=,,

∴a=2,b2=4-3=1,

∴椭圆C的方程.

(II)证明:设M(x1,y1)? N(x2,y2),

右顶点A(2,0)

∵以MN为直径的圆经过椭圆C的右顶点A,

∴(2-x2)(2-x1)+y1y2=0,

∵y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2

∴4+(km-2)(x1+x2)+(1+k2)x1x2+m2=0? ①

把y=kx+m代入椭圆方程,

得+(kx+m)2=1,

整理,得(+k2)x2+2kmx+m2-1=0,

所以x1x2=,x1+x2=-,②

把②入①,得

4+(km-2)?(-)+(1+k2)?+m2

=(5m2+16km+12k2)÷(1+4k2)

=(m+2k)(5m+6k)÷(1+4k2)

=0

所以m+2k=0 或者 m+k=0

当m+2k=0时,直线y=kx-2k恒过点(2,0)和A点重合显然不符合

当m+k=0时 直线恒过点(,0)符合题意

所以该定点坐标就是(,0).解析分析:(I)由题设知c=,,由此能求出椭圆C的方程.(II)设M(x1,y1)? N(x2,y2),右顶点A(2,0),,由以MN为直径的圆经过椭圆C的右顶点A,知(2-x2)(2-x1)+y1y2=0,由y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,知4+(km-2)(x1+x2)+(1+k2)x1x2+m2=0.把y=kx+m代入椭圆方程,得(+k2)x2+2kmx+m2-1=0,再由韦达定理结合题设条件能求出该定点坐标.点评:本题主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,具体涉及到轨迹方程的求法及直线与双曲线的相关知识,解题时要注意合理地进行等价转化.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,易出错.

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