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解答题设点E F分别是椭圆C:(a>b>0)的左 右焦点 过点E垂直于椭圆长轴的直线交

时间:2021-06-25 22:58:18

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解答题设点E F分别是椭圆C:(a>b>0)的左 右焦点 过点E垂直于椭圆长轴的直线交

问题补充:

解答题设点E、F分别是椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点,过点E垂直于椭圆长轴的直线交椭圆于A、B两点,△ABF是正三角形.

(1)求椭圆的离心率;

(2)设椭圆C的焦距为2,过点P(3,0)且不与坐标轴重合的直线交椭圆C于M、N两点,点M关于x轴的对称点为M,求证:直线MN过x轴一定点,并求此定点坐标.

答案:

解:(1)设椭圆的半焦距为c,则 直线AB的方程为x=-c,将x=-c代入椭圆方程=1,注意到c2=a2-b2,解得y=±,所以|AB|=,|EF|=2c

∵△ABF是正三角形,

∵,b2=a2-c2,

∴e2+2e-=0

∴或(舍去)

故所求椭圆的离心率为

(2)由(1)知,a2=3c2,b2=2c2,∴椭圆的方程为,显然,直线l的斜率不为0

因此,可设直线MN的方程为x=my+3代入椭圆方程可得(2m2+3)y2+12my+12=0

∵直线交椭圆C于M、N两点,∴△=48(m2-3)>0

设M(x1,y1),N(x2,y2),则M′(x1,-y1),

∴y1+y2=-,y1y2=①

设直线MN与x轴的交点为Q(t,0)

∵kQM=kQN,∴=-

∴t=②

∵x1=my1+3,x2=my2+3③

将①③代入②得t==3-2=1

∴直线MN过x轴一定点Q(1,0).解析分析:(1)设椭圆的半焦距为c,则 直线AB的方程为x=-c,将x=-c代入椭圆方程,求得|AB|=,|EF|=2c,根据△ABF是正三角形,可得,从而可求椭圆的离心率;(2)确定椭圆的方程为,设直线MN的方程为x=my+3代入椭圆方程,利用韦达定理及kQM=kQN,即可求导直线MN过x轴一定点.点评:本题考查椭圆的几何性质,考查椭圆的标准方程,解题的关键是确定几何量之间的关系,利用直线与椭圆联立,结合韦达定理求解.

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