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解答题过椭圆C:的一个焦点F且垂直于x轴的直线交椭圆于点.(1)求椭圆C的方程;(2)

时间:2022-08-09 03:58:20

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解答题过椭圆C:的一个焦点F且垂直于x轴的直线交椭圆于点.(1)求椭圆C的方程;(2)

问题补充:

解答题过椭圆C:的一个焦点F且垂直于x轴的直线交椭圆于点.

(1)求椭圆C的方程;

(2)椭圆C的左、右顶点A、B,左、右焦点分别为F1,F2,P为以F1F2为直径的圆上异于F1,F2的动点,问是否为定值,若是求出定值,不是说明理由?

(3)是否存在过点Q(-2,0)的直线l与椭圆C交于两点M、N,使得(其中D为弦MN的中点)?若存在,求出直线l的方程:若不存在,请说明理由.

答案:

解:(1)由题设知c=1,①,又a2=b2+c2,即a2=b2+1②,

联立①②解得a2=2,b2=1,

所以椭圆C的方程为;

(2)由(1)知,A(-,0),B(,0),F1(-1,0),F2(1,0),

设P(x0,y0)(x0≠±1),则=(x0+1,y0),=(x0-1,y0),

因为P为以F1F2为直径的圆上的动点,所以⊥,即?=0,

所以(x0+1)(x0-1)+y02=-1=0,即=1,

所以=(,y0)?(,y0)═?+y02=-2=1-2=-1.

故是定值,为-1.

(3)假设存在满足条件的直线l,设直线l的方程为y=k(x+2),

由得(2k2+1)x2+8k2x+8k2-2=0,则△=64k4-4(2k2+1)(8k2-2)>0,即③,

设M(x1,y1),N(x2,y2),则,,

由D为弦MN的中点,且,得FM⊥FN,即,

所以(x1+1,y1)?(x2+1,y2)=(x1+1)?(x2+1)+y1y2=x1x2+x1+x2+1+k2(x1+1)(x2+1)=0,即(k2+1)x1x2+(2k2+1)(x1+x2)+4k2+1=0,

所以(k2+1)?+(2k2+1)?+4k2+1=0,

解得,不满足③式,

故不存在这样的直线l.解析分析:(1)由题设知c=1,,又a2=b2+c2,联立方程组解出即可;(2)设P(x0,y0)(x0≠±1),P为以F1F2为直径的圆上的动点,所以⊥,即?=0,利用向量数量积运算可得=1,由此可算出的值;(3)假设存在满足条件的直线l,设直线l的方程为y=k(x+2),由得(2k2+1)x2+8k2x+8k2-2=0,则△>0③,设M(x1,y1),N(x2,y2),由D为弦MN的中点,且,得M⊥FN,即,根据向量数量积运算及韦达定理可表示为k的方程,解出k值,验证是否满足③式即可;点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系、平面向量数量积的运算及椭圆方程的求解,考查学生综合运用所学知识分析解决问题的能力,综合性强,能力要求较高.

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