设A为椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1上的一动点弦AB,AC分别过焦点F1,F2当AC垂直于x轴时,恰好有

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  • 设A为椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1上的一动点,弦AB,AC分别过焦点F1,F2,当AC垂直于x轴时,恰好有|AF1|:|AF2|=3:1 .

    求:(1)求椭圆离心率(2)设向量AF1=m向量F1B,向量AF2=n向量F2C,证明m+n为定值6

    (1)设AF1=3x,则AF2=x

    则3x+x=2a,x=a/2

    所以AF1=3a/2,AF2=a/2

    根据勾股定理

    (3a/2)²=(a/2)²+(2c)²

    4c²=2a²

    c²/a²=1/2

    e²=1/2

    所以离心率e=√2/2

    (2)c²=1/2a²,a²=b²+c²,所以b=c

    椭圆方程变为:x²+2y²=2b²

    焦点坐标F1(-b,0),F2(b,0)

    设点A(x0,y0)B(x1,y1)C(x2,y2)

    m=向量AF1/向量F1B,n=向量AF2/向量F2C

    即m=-y0/y1,n=-y0/y2

    直线AC斜率:y0/(x0-b)

    设直线AC方程:x=[(x0-b)/y0]y+b

    代入椭圆方程:x²+2y²=2b²

    整理:(3b-2x0)y²+2(x0-b)y0y-by0²=0(注:x0²+2y0²=2b²)

    韦达定理:y0y2=-by0²/(3b-2x0)

    y2=-by0/(3b-2x0)

    n=-y0/y2=(3b-2x0)/b

    直线AB的方程:x=[(x0+b)/y0]y-b

    代入椭圆方程:x²+2y²=2b²

    整理:(3b+2x0)y²-2b(x0+b)y-by0²=0

    韦达定理:y0y1=-by0²/(3b+2x0)

    y1=-by0/(3b+2x0)

    m=-y0/y1=(3b+2x0)/b

    m+n=(3b+2x0)/b+(3b-2x0)/b=6b/b=6

    当AC斜率不存在的时候,即AC垂直x轴

    y0=-y2,所以n=1

    x0=b,m=(3b+2b)/b=5

    m+n=6亦成立

    证毕.