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已知F1 F2分别是椭圆(a>b>0)的左 右焦点 半焦距为c 直线x=-与x轴的交点为N

时间:2018-10-15 23:21:39

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已知F1 F2分别是椭圆(a>b>0)的左 右焦点 半焦距为c 直线x=-与x轴的交点为N

问题补充:

已知F1,F2分别是椭圆(a>b>0)的左、右焦点,半焦距为c,直线x=-与x轴的交点为N,满足,设A、B是上半椭圆上满足的两点,其中.

(1)求椭圆的方程及直线AB的斜率k的取值范围;

(2)过A、B两点分别作椭圆的切线,两切线相交于一点P,试问:点P是否恒在某定直线上运动,请说明理由.

答案:

解:(1)由于,

解得a2=2,b2=1,从而所求椭圆的方程为=1.

∵三点共线,而点N的坐标为(-2,0).

设直线AB的方程为y=k(x+2),其中k为直线AB的斜率,依条件知k≠0.

由消去x得,即.

根据条件可知解得,依题意取.

设A(x1,y1),B(x2,y2),则根据韦达定理,得,

又由,得(x1+2,y1)=λ(x2+2,y2)

,∴从而

从而消去y2得.

令,则.

由于,所以φ(λ)<0.

∴φ(λ)是区间上的减函数,从而,

即,∴,解得,而,∴.

故直线AB的斜率的取值范围是.

(2)设点P的坐标为(x0,y0),则可得切线PA的方程是,

而点A(x1,y1)在此切线上,有即x0x1+2y0y1=x12+2y12,

又∵A在椭圆上,∴有x0x1+2y0y=2,①同理可得x0x2+2y0y2=2.②

根据①和②可知直线AB的方程为,x0x+2y0y=2,而直线AB过定点N(-2,0),∴-2x0=2?x0=-1,

因此,点P恒在直线x=-1上运动.

解析分析:(1)依据题意联立方程求得a,b,则拖得方程可得.根据判断出A,B,N三点共线,进而设出直线AB的方程,与椭圆的方程联立消去x,根据判别式大于0求得k的范围,设A(x1,y1),B(x2,y2),则根据韦达定理,可表示出y1+y2和y1y2,利用求得(x1+2,y1)=λ(x2+2,y2),联立方程组消去y2,求得λ和k的关系,令进而进行求导,推断函数的单调性,根据λ的范围求得k的范围.(2)设出P的坐标,进而求得PA的方程,把点A代入,同时代入椭圆的方程,推断出直线AB的方程,根据其过定点求得x0,进而推断出点P恒在直线x=-1上运动.

点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.直线与圆锥曲线的综合问题是支撑圆锥曲线知识体系的重点内容,问题的解决具有入口宽、方法灵活多样等,而不同的解题途径其运算量繁简差别很大,故此类问题能有效地考查考生分析问题、解决问题的能力,平时应作为重点来复习训练.

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