已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为63,过椭圆C的右焦点F且斜率为1的直线l交椭圆于A,B两点,N为弦AB的中点,O为坐标原点.
(1)求直线ON的斜率kON;
(2)对于椭圆上的任意一点M,试证:总存在θ,使得等式OM=cosθ•OA+sinθ•OB成立.
x
2
a
2
y
2
b
2
6
3
OM
OA
OB
【考点】直线与圆锥曲线的综合.
【答案】(1)-;
(2)证明:显然与是同一平面内的两个不共线的向量,
由平面向量的基本定理知,对于这一平面内的向量,
有且只有一对实数λ、μ使得等式=λ+μ成立;
设M(x,y),由(1)中各点的坐标可得(x,y)=λ(x1,y1)+μ(x2,y2),
∴x=λx1+μx2,y=λy1+μy2,
又∵点M(x,y)在椭圆C上,则代入①式,得
+3=3b2,整理可得
λ2(+3)+μ2(+3)+2λμ(x1x2+3y1y2)=3b2…⑤;
由②和④得x1x2+3y1y2=x1x2+3(x1-b)(x2-b)
=4x1x2-3b(x1+x2)+6b2
=3b2-9b2+6b2=0;
又∵A,B两点在椭圆上,∴+3=3b2,+3=3b2,
代入⑤并化简,得λ2+μ2=1;
由λ2+μ2=1可得|λ|≤1,|μ|≤1,又λ是唯一确定的实数,并且|λ|≤1,
∴存在角θ,使得λ=cosθ成立,则有μ2=1-λ2=sin2θ,∴μ=±sinθ;
若μ=sinθ,则存在θ(θ∈R)使得等式=cosθ•+sinθ•成立;
若μ=-sinθ,由于-sinθ=sin(-θ),cosθ=cos(-θ)于是用θ代换-θ,
同样可证得存在θ(θ∈R)使得等式=cosθ•+sinθ•成立;
综上所述,对于椭圆上的任意一点M,总存在θ(θ∈R)使得等式=cosθ•+sinθ•成立.
1
3
(2)证明:显然
OA
OB
由平面向量的基本定理知,对于这一平面内的向量
OM
有且只有一对实数λ、μ使得等式
OM
OA
OB
设M(x,y),由(1)中各点的坐标可得(x,y)=λ(x1,y1)+μ(x2,y2),
∴x=λx1+μx2,y=λy1+μy2,
又∵点M(x,y)在椭圆C上,则代入①式,得
(
λx
1
+
μx
2
)
2
(
λy
1
+
μy
2
)
2
λ2(
x
1
2
y
1
2
x
2
2
y
2
2
由②和④得x1x2+3y1y2=x1x2+3(x1-
2
2
=4x1x2-3
2
=3b2-9b2+6b2=0;
又∵A,B两点在椭圆上,∴
x
1
2
y
1
2
x
2
2
y
2
2
代入⑤并化简,得λ2+μ2=1;
由λ2+μ2=1可得|λ|≤1,|μ|≤1,又λ是唯一确定的实数,并且|λ|≤1,
∴存在角θ,使得λ=cosθ成立,则有μ2=1-λ2=sin2θ,∴μ=±sinθ;
若μ=sinθ,则存在θ(θ∈R)使得等式
OM
OA
OB
若μ=-sinθ,由于-sinθ=sin(-θ),cosθ=cos(-θ)于是用θ代换-θ,
同样可证得存在θ(θ∈R)使得等式
OM
OA
OA
综上所述,对于椭圆上的任意一点M,总存在θ(θ∈R)使得等式
OM
OA
OB
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:28引用:2难度:0.1
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