已知椭圆C:x2a2+y2b2=1 (a>b>0)的离心率为22,F1,F2分别为椭圆C的左右焦点,且F2到椭

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1 (a>b>0)
的离心率为
2
2
,F1,F2分别为椭圆C的左右焦点,且F2到椭圆C的右准线l的距离为1,点P为l上的动点,直线PF2交椭圆C于A,B两点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求△F1AB的面积S的取值范围;
(Ⅲ)设
AF2
=λ
F2B
AP
=μ
PB
,求证λ+μ为定值.
水枫晴骐 1年前 已收到1个回答 举报

lala0532 幼苗

共回答了16个问题采纳率:93.8% 举报

解题思路:(1)根据离心率求得a和c的关系,进而根据F2到椭圆C的右准线l的距离为1和a2=b2+c2求得a和b,椭圆的方程可得.(2)可设动点P的坐标为(2,m),求得焦点坐标,进而可得直线PF2的方程与椭圆方程联立消去y,设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),根据伟大定理可表示出x1+x2和x1x2,进而表示出|AB|和点F1到直线PF2的距离,进而可得△F1AB的面积S的表达式,根据m确定S的取值范围.(3)根据AF2=λF2B,AP=μPB,可求得λ和μ的表达式,进而把x1+x2和x1x2代入λ+μ中求得λ+μ=0,原式得证.


(Ⅰ)由题意得


c
a=

2
2
a2=b2+c2

a2
c−c=1,
解得a=
2,b=1,c=1,
所以椭圆C的方程为
x2
2+y2=1.
(Ⅱ)因为右准线l的方程为x=
a2
c=2,
所以可设动点P的坐标为(2,m),由(Ⅰ)知焦点F1,F2的坐标分别(-1,0),(1,0),
所以直线PF2的方程为y=m(x-1).
设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),


y=m(x−1)

x2
2+y2=1得(1+2m2)x2-4m2x+2m2-2=0,
于是x1+x2=
4m2
1+2m2,x1x2=
2m2−2
1+2m2.
所以|AB|=
(x1−x2)2+(y1−y2)2=
2
2(1+m2)
1+2m2.
点F1到直线PF2的距离d=
2|m|

1+m2,
所以△F1AB的面积S=
1
2|AB|d=
2
2|m|
1+m2
1+2m2,S2=
8m2(1+m2)
(1+2m2)2=
2(1+2m2)2−2
(1+2m2)2=2−
2
(1+2m2)2,
由题知m∈R且m≠0,于是0<S<
2,
故△F1AB的面积S的取值范围是(0,
2).

(Ⅲ)由(Ⅱ)及

AF2=λ

F2B,

AP=μ

PB,得(1-x1,-y1)=λ(x2-1,y2),(2-x1,m-y1)=μ(x2-2,y2-m),
于是λ=
1−x1
x2−1,μ=
2−x1
x2−2,
所以λ+μ=
1−x1
x2−1+
2−x1
x2−2=
3(x1+x2)−2x1x2−4
(x2−1)(x2−2).
因为3(x1+x2)−2x1x2−4=
12m2
1+2m2−
4m2−4
1+2m2−4=0,
所以λ+μ=0,即λ+μ为定值0.

点评:
本题考点: 椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题.

考点点评: 本题主要考查了椭圆的标准方程.当涉及直线与圆锥曲线的关系时,常需要把直线方程和圆锥曲线方程联立,根据伟大定理找到解决问题的途径.

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.033 s. - webmaster@yulucn.com