已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦距为26,且过点A(2,1).
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若不经过点A的直线l:y=kx+m与C交于P,Q两点,且直线AP与直线AQ的斜率之和为0,证明:直线PQ的斜率为定值.
x
2
a
2
+
y
2
b
2
6
【答案】(Ⅰ) 椭圆C的方程为=1;
(Ⅱ)证明:设点P(x1,y1),Q(x2,y2),则y1=kx1+m,y2=kx2+m,
由
,消去y得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-8=0,(*).
则,,
因为kPA+kQA=0,即=-,
化简得x1y2+x2y1-(x1+x2)-2(y1+y2)+4=0.
即2kx1x2+(m-1-2k)(x1+x2)-4m+4=0.(**)
代入得--4m+4=0,
整理得(2k-1)(m+2k-1)=0,
所以k=或m=1-2k.
若m=1-2k,可得方程(*)的一个根为2,不合题意.
所以直线PQ的斜率为定值,该值为.
x
2
8
+
y
2
2
(Ⅱ)证明:设点P(x1,y1),Q(x2,y2),则y1=kx1+m,y2=kx2+m,
由
y = kx + m |
x 2 8 + y 2 2 = 1 |
则
x
1
+
x
2
=
-
8
km
4
k
2
+
1
x
1
x
2
=
4
m
2
-
8
4
k
2
+
1
因为kPA+kQA=0,即
y
1
-
1
x
1
-
2
y
2
-
1
x
2
-
1
化简得x1y2+x2y1-(x1+x2)-2(y1+y2)+4=0.
即2kx1x2+(m-1-2k)(x1+x2)-4m+4=0.(**)
代入得
2
k
(
4
m
2
-
8
)
4
k
2
+
1
8
km
(
m
-
1
-
2
k
)
4
k
2
+
1
整理得(2k-1)(m+2k-1)=0,
所以k=
1
2
若m=1-2k,可得方程(*)的一个根为2,不合题意.
所以直线PQ的斜率为定值,该值为
1
2
【解答】
【点评】
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