【題目】已知橢圓的離心率為,過左焦點的直線與橢圓交于,兩點,且線段的中點為.

(Ⅰ)求橢圓的方程;

(Ⅱ)設上一個動點,過點與橢圓只有一個公共點的直線為,過點垂直的直線為,求證:的交點在定直線上,并求出該定直線的方程.

【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)證明見解析,,

【解析】

(Ⅰ)設,,根據(jù)點,都在橢圓上,代入橢圓方程兩式相減,根據(jù)“設而不求”的思想,結合離心率以及中點坐標公式、直線的斜率建立等式即可求解.

(Ⅱ)設,由對稱性,設,由,得橢圓上半部分的方程為,從而求出直線的方程,再由過點垂直的直線為,求出,兩方程聯(lián)立,消去,即可求解.

(Ⅰ)由題可知,直線的斜率存在.

,由于點都在橢圓上,

所以①,②,

-②,化簡得

又因為離心率為,所以.

又因為直線過焦點,線段的中點為,

所以,,,

代入③式,得,解得.

再結合,解得,,

故所求橢圓的方程為.

(Ⅱ)證明:設,由對稱性,設,由,得橢圓上半部分的方程為,,

過點且與橢圓只有一個公共點,所以,

所以,④

因為過點且與垂直,所以,⑤

聯(lián)立④⑤,消去,得,

,所以,從而可得

所以的交點在定直線.

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