已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率e=22,左、右焦点分别是F1、F2,且椭圆上一动点M到F2的最远距离为2+1,过F2的直线l与椭圆C交于A,B两点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)当△F1AB以∠F1AB为直角时,求直线AB的方程;
(3)直线l的斜率存在且不为0时,试问x轴上是否存在一点P使得∠OPA=∠OPB,若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
x
2
a
2
+
y
2
b
2
=
1
e
=
2
2
2
+
1
【考点】根据abc及其关系式求椭圆的标准方程.
【答案】(1);
(2)y=-x+1或y=x-1;
(3)存在一点P使得∠OPA=∠OPB,证明如下:
由题意,假设点P存在,设点P坐标(m,0),A(x1,y1),B(x2,y2).
∵直线l的斜率存在且不为0,∴可设斜率为k,且k≠0,则l的方程为y=k(x-1),
联立l与椭圆的方程,得
,∴(2k2+1)x2-4k2x+2k2-2=0,
∴x1x2=,x1+x2=,
∵∠OPA=∠OPB,∴kPA+kPB=0.
∵kPA=,kPB=.
∴∵kPA+kPB=+=0,
∴y1x2+y2x1-m(y1+y2)=0,
∵y1=k(x1-1),y2=k(x2-1),
∴k(x1-1)x2+k(x2-1)x1-m[k(x1-1)+k(x1-1)]=0,
整理可得2kx1x2-(k+mk)•(x1+x2)+2km=0,
∴2k•-(k+mk)•+2km=0,
又k≠0,
∴-(1+m)•+2m=0,
∴2k2-2-2k2(1+m)+m(1+2k2)=0,
∴m-2=0,即m=2,
∴x轴上存在一点P(2,0),使得∠OPA=∠OPB.
x
2
2
+
y
2
=
1
(2)y=-x+1或y=x-1;
(3)存在一点P使得∠OPA=∠OPB,证明如下:
由题意,假设点P存在,设点P坐标(m,0),A(x1,y1),B(x2,y2).
∵直线l的斜率存在且不为0,∴可设斜率为k,且k≠0,则l的方程为y=k(x-1),
联立l与椭圆的方程,得
y = k ( x - 1 ) |
x 2 2 + y 2 = 1 |
∴x1x2=
2
(
k
2
-
1
)
2
k
2
+
1
4
k
2
2
k
2
+
1
∵∠OPA=∠OPB,∴kPA+kPB=0.
∵kPA=
y
1
x
1
-
m
y
2
x
2
-
m
∴∵kPA+kPB=
y
1
x
1
-
m
y
2
x
2
-
m
∴y1x2+y2x1-m(y1+y2)=0,
∵y1=k(x1-1),y2=k(x2-1),
∴k(x1-1)x2+k(x2-1)x1-m[k(x1-1)+k(x1-1)]=0,
整理可得2kx1x2-(k+mk)•(x1+x2)+2km=0,
∴2k•
2
(
k
2
-
1
)
2
k
2
+
1
4
k
2
2
k
2
+
1
又k≠0,
∴
2
(
k
2
-
1
)
2
k
2
+
1
4
k
2
2
k
2
+
1
∴2k2-2-2k2(1+m)+m(1+2k2)=0,
∴m-2=0,即m=2,
∴x轴上存在一点P(2,0),使得∠OPA=∠OPB.
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:371引用:5难度:0.3
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