(2008•闸北区二模)如图,椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),A1、A2为椭圆C的左、右顶点.

1个回答

  • 解题思路:(I)设点P的坐标(x,y),再构造函数f(x)=|PF1|2,代入两点间的距离公式并进行化简,利用二次函数的性质和x的范围,求出函数的最值以及对应的x的取值,即得到证明;

    (Ⅱ)由已知与(Ⅰ)得:a+c=3,a-c=1,解得a=2,c=1,再由b2=a2-c2求出b,进而求出椭圆的标准方程;

    (Ⅲ)假设存在满足条件的直线,再设A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线方程和椭圆方程进行整理,化简出一个二次方程,再由题意和韦达定理列出方程组,根据题意得

    k

    A

    A

    2

    k

    B

    A

    2

    =−1

    ,代入后得列出关于m的方程,进行化简、求解,注意对应题意进行验证.

    (Ⅰ)设p(x,y),则

    x2

    a2+

    y2

    b2=1,且F1(-c,0),

    设f(x)=|PF1|2,则f(x)=(x+c)2+y2=

    c2

    a2x2+2cx+c2+b2,

    ∴对称轴方程x=−

    a2

    c,由题意知,−

    a2

    c≤−a恒成立,

    ∴f(x)在区间[-a,a]上单调递增,

    ∴当x取-a、a时,函数分别取到最小值与最大值,

    ∴当且仅当椭圆C上的点P在椭圆的左、右顶点时|PF1|取得最小值与最大值;

    (Ⅱ)由已知与(Ⅰ)得:a+c=3,a-c=1,解得a=2,c=1,∴b2=a2-c2=3,

    ∴椭圆的标准方程为

    x2

    4+

    y2

    3=1.

    (Ⅲ)假设存在满足条件的直线l,设A(x1,y1),B(x2,y2),

    联立

    y=kx+m

    x2

    4+

    y2

    3=1.得,(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,则

    △=64m2k2−16(3+4k2)(m2−3)=3+4k2−m2>0

    x1+x2=−

    8mk

    3+4k2

    x1•x2=

    4(m2−3)

    3+4k2

    又∵y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=

    3(m2−4k2)

    3+4k2,

    ∵椭圆的右顶点为A2(2,0),AA2⊥BA2,∴kAA2•kBA2=-1,

    y1

    x1−2•

    y2

    x2−2=−1,∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,

    3(m2−4k2)

    3+4k2+

    4(m2−3)

    3+4k2+

    16mk

    3+4k2+4=0,

    化简得,7m2+16mk+4k2=0,

    解得,m1=-2k,m2=−

    2k

    7,且均满足3+4k2-m2>0,

    当m1=-2k时,l的方程为y=k(x-2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;

    当m2=−

    2k

    7时,l的方程为y=k(x−

    2

    7),直线过定点(

    2

    7,0).

    所以,直线l过定点,定点坐标为(

    2

    7,0).

    点评:

    本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质.

    考点点评: 本题考查椭圆的方程和椭圆简单的几何性质,以及直线与椭圆的位置关系,同时也考查了利用构造函数的方法处理最值问题,主要利用代数方法研究圆锥曲线的性质和数形结合的数学思想,考查解决问题的能力和运算能力,最后对应题意进行验证这是易错的地方.