精英家教網(wǎng)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知過(guò)點(diǎn)(1,
3
2
)
的橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F(1,0),過(guò)焦點(diǎn)F且與x軸不重合的直線與橢圓C交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)B關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為P,直線PA,PB分別交橢圓C的右準(zhǔn)線l于M,N兩點(diǎn).
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若點(diǎn)B的坐標(biāo)為(
8
5
,
3
3
5
)
,試求直線PA的方程;
(3)記M,N兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為yM,yN,試問(wèn)yM•yN是否為定值?若是,請(qǐng)求出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
分析:(1)如圖所示,由于過(guò)點(diǎn)(1,
3
2
)
的橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F(1,0),可得
1
a2
+
9
4b2
=1
c=1
a2=b2+c2
,解得即可.
(2)由點(diǎn)B的坐標(biāo)為(
8
5
3
3
5
)
,點(diǎn)P與點(diǎn)B關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱,可得P(-
8
5
,-
3
3
5
)
.利用斜率計(jì)算公式可得kBF.即可得到直線BF的方程y=
3
(x-1)
.與橢圓的方程聯(lián)立解得xA.進(jìn)而得到直線PA的方程.
(3)橢圓C的右準(zhǔn)線l為:x=
a2
c
=4.當(dāng)直線AB⊥x軸時(shí),B(1,
3
2
),A(1,-
3
2
)
,P(-1,-
3
2
)
.即可得到直線PB的方程,直線PA的方程,即可得到y(tǒng)M•yN.當(dāng)直線AB的斜率存在時(shí),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).則P(-x2,-y2).可得直線PB的方程為:y=
y2
x2
x
,與x=4聯(lián)立,解得yN=
4y2
x2
.設(shè)直線AB的方程為:y=k(x-1).直線PA的方程為:kPA=
y1+y2
x1+x2
.由
x
2
1
4
+
y
2
1
3
=1
x
2
2
4
+
y
2
2
3
=1
,兩式相減得
(x1+x2)(x1-x2)
4
+
(y1+y2)(y1-y2)
3
=0.得到
3
4
+kPAkAB=0
,即kPA=-
3
4k
.得到直線PA的方程為:y+y2=-
3
4k
(x+x2)
.聯(lián)立直線PA與l的方程
x=4
y+y2=-
3
4k
(x+x2)
,解得yM.進(jìn)而得到y(tǒng)M•yN
解答:解:(1)如圖所示,精英家教網(wǎng)∵過(guò)點(diǎn)(1,
3
2
)
的橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F(1,0),
1
a2
+
9
4b2
=1
c=1
a2=b2+c2
,解得c=1,b2=3,a2=4.
∴橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為:
x2
4
+
y2
3
=1

(2)∵點(diǎn)B的坐標(biāo)為(
8
5
,
3
3
5
)
,點(diǎn)P與點(diǎn)B關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱.∴P(-
8
5
,-
3
3
5
)

可得kBF=
3
3
5
8
5
-1
=
3

∴直線BF的方程y=
3
(x-1)

聯(lián)立
y=
3
(x-1)
x2
4
+
y2
3
=1
,化為5x2-8x=0,解得x=0或
8
5

把x=0代入直線方程可得y=-
3

∴A(0,-
3
)

kPA=
-3
3
5
+
3
-
8
5
-0
=-
3
4

∴直線PA的方程為:y=-
3
4
x-
3

(3)橢圓C的右準(zhǔn)線l為:x=
a2
c
=4.
①當(dāng)直線AB⊥x軸時(shí),B(1,
3
2
),A(1,-
3
2
)
,P(-1,-
3
2
)

∴直線PB的方程為:y=
3
2
x
,聯(lián)立
x=4
y=
3
2
x
,解得yN=6.
直線PA的方程為:y=-
3
2
,∴yM=-
3
2

∴yN•yM=6×(-
3
2
)
=-9.
②當(dāng)直線AB的斜率存在時(shí),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).則P(-x2,-y2).
∴直線PB的方程為:y=
y2
x2
x
,聯(lián)立
x=4
y=
y2
x2
x
,解得yN=
4y2
x2

設(shè)直線AB的方程為:y=k(x-1).
直線PA的方程為:kPA=
y1+y2
x1+x2

x
2
1
4
+
y
2
1
3
=1
,
x
2
2
4
+
y
2
2
3
=1
,
兩式相減得
(x1+x2)(x1-x2)
4
+
(y1+y2)(y1-y2)
3
=0.
3
4
+kPAkAB=0
,∴kPA=-
3
4k

得到直線PA的方程為:y+y2=-
3
4k
(x+x2)

聯(lián)立直線PA與l的方程
x=4
y+y2=-
3
4k
(x+x2)

解得y=-y2-
3(4+x2)
4k
=-
3(4+x2)(x2-1)
4y2
-y2
=
-[4
y
2
2
+3
x
2
2
-12+9x2]
4y2

x
2
2
4
+
y
2
2
3
=1
,∴4
y
2
2
+3
x
2
2
-12=0

yM=-
9x2
4y2

∴yM•yN=-
9x2
4y2
4y2
x2
=-9.
綜上可知:yM•yN=-9,為定值.
點(diǎn)評(píng):本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)、直線與橢圓相交問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程聯(lián)立、點(diǎn)與橢圓的位置關(guān)系、斜率計(jì)算公式直線的點(diǎn)斜式等基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能方法,考查了推理能力和計(jì)算能力,屬于難題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

在平面直角坐標(biāo)系xoy中,已知圓心在直線y=x+4上,半徑為2
2
的圓C經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,橢圓
x2
a2
+
y2
9
=1(a>0)
與圓C的一個(gè)交點(diǎn)到橢圓兩焦點(diǎn)的距離之和為10.
(1)求圓C的方程;
(2)若F為橢圓的右焦點(diǎn),點(diǎn)P在圓C上,且滿足PF=4,求點(diǎn)P的坐標(biāo).

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如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,銳角α和鈍角β的終邊分別與單位圓交于A,B兩點(diǎn).若點(diǎn)A的橫坐標(biāo)是
3
5
,點(diǎn)B的縱坐標(biāo)是
12
13
,則sin(α+β)的值是
16
65
16
65

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若焦點(diǎn)在x軸的橢圓
x2
m
+
y2
3
=1
的離心率為
1
2
,則m的值為
4
4

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(2013•泰州三模)選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知A(0,1),B(0,-1),C(t,0),D(
3t
,0)
,其中t≠0.設(shè)直線AC與BD的交點(diǎn)為P,求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡的參數(shù)方程(以t為參數(shù))及普通方程.

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(2013•東莞一模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左焦點(diǎn)為F1(-1,0),且橢圓C的離心率e=
1
2

(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)橢圓C的上下頂點(diǎn)分別為A1,A2,Q是橢圓C上異于A1,A2的任一點(diǎn),直線QA1,QA2分別交x軸于點(diǎn)S,T,證明:|OS|•|OT|為定值,并求出該定值;
(3)在橢圓C上,是否存在點(diǎn)M(m,n),使得直線l:mx+ny=2與圓O:x2+y2=
16
7
相交于不同的兩點(diǎn)A、B,且△OAB的面積最大?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo)及對(duì)應(yīng)的△OAB的面積;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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