设椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,下顶点为A,椭圆C的离心率是32,△AF1F2的面积是3.
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)直线l与椭圆C交于B,D、两点(异于点A),若直线AB与直线AD的斜率之和为1,证明:直线l恒过定点,并求出该定点的坐标.
x
2
a
2
y
2
b
2
3
2
3
【答案】(1)标准方程为:+y2=1;
(2)证明:由(1)得,A(0,-1),当直线l的斜率不存在时,设直线为:x=m,代入椭圆中:y2=1-,
设B(m,),D(m,-),∴kAB+kAD=+=,由题意得:,所以m=2;
当直线BD的斜率存在时,设直线为:y=kx+t,设B(x,y),D(x',y'),联立与椭圆的方程整理得:(1+4k2)x2+8ktx+4t2-4=0,
Δ=64k2t2-4(1+4k2)(4t2-4)>0,t2<1+4k2,∴t2<1,x+x'=,xx'=,y+y'=k(x+x')+2t=,
∴kAB+kAD==+=2k+=2k+=2k+2=,
由题意知:=1,即-2k=t-1,∴t=-2k+1,
所以直线为y=kx-2k+1=k(x-2)+1,当x=2时,y=1,即过(2,1),
综上所述,直线恒过点(2,1).
x
2
4
(2)证明:由(1)得,A(0,-1),当直线l的斜率不存在时,设直线为:x=m,代入椭圆中:y2=1-
m
2
4
设B(m,
1
-
m
2
4
1
-
m
2
4
1
-
m
2
4
+
1
m
-
1
-
m
2
4
+
1
m
2
m
2
m
=
1
当直线BD的斜率存在时,设直线为:y=kx+t,设B(x,y),D(x',y'),联立与椭圆的方程整理得:(1+4k2)x2+8ktx+4t2-4=0,
Δ=64k2t2-4(1+4k2)(4t2-4)>0,t2<1+4k2,∴t2<1,x+x'=
-
8
kt
1
+
4
k
2
4
t
2
-
4
1
+
4
k
2
2
t
1
+
4
k
2
∴kAB+kAD=
y
+
1
x
+
y
′
+
1
x
′
kx
+
1
+
t
x
kx
′
+
1
+
t
x
′
(
1
+
t
)
(
x
+
x
′
)
xx
′
(
1
+
t
)
(
-
8
kt
)
4
t
2
-
4
-
kt
t
-
1
-
2
k
t
-
1
由题意知:
-
2
k
t
-
1
所以直线为y=kx-2k+1=k(x-2)+1,当x=2时,y=1,即过(2,1),
综上所述,直线恒过点(2,1).
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:420引用:11难度:0.5
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