已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦距和长半轴长都为2.过椭圆C的右焦点F作斜率为k(k≠0)的直线l与椭圆C相交于P,Q两点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设点A是椭圆C的左顶点,直线AP,AQ分别与直线x=4相交于点M,N.求证:以MN为直径的圆恒过点F.
C
:
x
2
a
2
+
y
2
b
2
=
1
(
a
>
b
>
0
)
【答案】(Ⅰ)+=1;
(Ⅱ)证明:F(1,0),A(-2,0),直线l的方程为y=k(x-1),
联立椭圆方程可得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
直线l过椭圆的焦点,显然直线l与椭圆相交.设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则x1+x2=,x1x2=,直线AP的方程为y=(x+2),
可令x=4,得yM=,即M(4,),
同理可得N(4,),所以=(3,),=(3,),
又•=9+
=9+=9+=9+
=9+=9-9=0.
所以以MN为直径的圆恒过点F.
x
2
4
y
2
3
(Ⅱ)证明:F(1,0),A(-2,0),直线l的方程为y=k(x-1),
联立椭圆方程可得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
直线l过椭圆的焦点,显然直线l与椭圆相交.设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则x1+x2=
8
k
2
3
+
4
k
2
4
k
2
-
12
3
+
4
k
2
y
1
x
1
+
2
可令x=4,得yM=
6
y
1
x
1
+
2
6
y
1
x
1
+
2
同理可得N(4,
6
y
2
x
2
+
2
FM
6
y
1
x
1
+
2
FN
6
y
2
x
2
+
2
又
FM
FN
36
y
1
y
2
(
x
1
+
2
)
(
x
2
+
2
)
=9+
36
k
2
(
x
1
-
1
)
(
x
2
-
1
)
(
x
1
+
2
)
(
x
2
+
2
)
36
k
2
[
x
1
x
2
-
(
x
1
+
x
2
)
+
1
]
x
1
x
2
+
2
(
x
1
+
x
2
)
+
4
36
k
2
(
4
k
2
-
12
3
+
4
k
2
-
8
k
2
3
+
4
k
2
+
1
)
4
k
2
-
12
3
+
4
k
2
+
16
k
2
3
+
4
k
2
+
4
=9+
36
k
2
•
-
9
3
+
4
k
2
36
k
2
3
+
4
k
2
所以以MN为直径的圆恒过点F.
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:711引用:9难度:0.5
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