设椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个顶点与抛物线C:x2=43y的焦点重合,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,且离心率e=12且过椭圆右焦点F2的直线l与椭圆C交于M、N两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在直线l,使得OM•ON=-2.若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
(3)若AB是椭圆C经过原点O的弦,MN∥AB,求证:|AB|2|MN|为定值.
x
2
a
2
+
y
2
b
2
3
1
2
OM
•
ON
|
AB
|
2
|
MN
|
【考点】直线与椭圆的综合.
【答案】(1);
(2)存在直线l,使得=-2,证明如下:
由题可知,椭圆的右焦点为(1,0),直线l与椭圆必相交.
①当直线斜率不存在时,M(1,),N(1,-),∴ ,不合题意.
②设存在直线l为y=k(x-1)(k≠0),且M(x1,y1),N(x2,y2).
由
得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
,,
=
所以,
故直线l的方程为或;
(3)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),A(x3,y3),B(x4,y4)
由(2)可得:|MN|=
=.
由
消去y,并整理得:,
|AB|=,
∴为定值.
x
2
4
+
y
2
3
=
1
(2)存在直线l,使得
OM
•
ON
由题可知,椭圆的右焦点为(1,0),直线l与椭圆必相交.
①当直线斜率不存在时,M(1,
3
2
3
2
OM
•
ON
=
(
1
,
3
2
)
•
(
1
,
-
3
2
)
=
1
-
9
4
=
-
5
4
②设存在直线l为y=k(x-1)(k≠0),且M(x1,y1),N(x2,y2).
由
x 2 4 + y 2 3 = 1 |
y = k ( x - 1 ) |
x
1
+
x
2
=
8
k
2
3
+
4
k
2
x
1
•
x
2
=
4
k
2
-
12
3
+
4
k
2
OM
•
ON
=
x
1
x
2
+
y
1
y
2
=
x
1
x
2
+
k
2
[
x
1
x
2
-
(
x
1
+
x
2
)
+
1
]
=
4
k
2
-
12
3
+
4
k
2
+
k
2
(
4
k
2
-
12
3
+
4
k
2
-
8
k
2
3
+
4
k
2
+
1
)
=
-
5
k
2
-
12
3
+
4
k
2
=
-
2
所以
k
=±
2
故直线l的方程为
y
=
2
(
x
-
1
)
y
=
-
2
(
x
-
1
)
(3)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),A(x3,y3),B(x4,y4)
由(2)可得:|MN|=
1
+
k
2
|
x
1
-
x
2
|
=
(
1
+
k
2
)
[
(
x
1
+
x
2
)
2
-
4
x
1
x
2
]
=
(
1
+
k
2
)
[
(
8
k
2
3
+
4
k
2
)
2
-
4
(
4
k
2
-
12
3
+
4
k
2
)
]
=
12
(
k
2
+
1
)
3
+
4
k
2
由
x 2 4 + y 2 3 = 1 |
y = kx |
x
2
=
12
3
+
4
k
2
|AB|=
1
+
k
2
|
x
3
-
x
4
|
=
4
3
(
1
+
k
2
)
3
+
4
k
2
∴
|
AB
|
2
|
MN
|
=
48
(
1
+
k
2
)
3
+
4
k
2
12
(
k
2
+
1
)
3
+
4
k
2
=
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:172引用:9难度:0.5
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