试题与答案

已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点A(-2,0),过右焦点

题型:解答题

题目:

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左顶点A(-2,0),过右焦点F且垂直于长轴的弦长为3.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若过点A的直线l与椭圆交于点Q,与y轴交于点R,过原点与l平行的直线与椭圆交于点P,求证:
|AQ|•|AR|
|OP|2
为定值.

答案:

(1)a=2,设过右焦点F且垂直于长轴的弦为MN,将M(c,yM)代入椭圆方程

c2
a2
+
y2M
b2
=1,解得yM
b2
a
,…(2分)

2b2
a
=3,可得b2=3.                                                …(4分)

所以,椭圆方程为

x2
4
+
y2
3
=1.                                        …(6分)

(2)由题意知,直线AQ,OP斜率存在,故设为k,则直线AQ的方程为y=k(x+2),直线OP的方程为y=kx.可得R(0,2k),

则|AR|=2

1+k2
,…(8分)

设A(x1,y1),Q(x2,y2),联立方程组

y=k(x+2)
x2
4
+
y2
3
=1

消去y得:(4k2+3)x2+16k2x+16k2-12=0,

x1+x2=-

16k2
4k2+3
,x1x2=
16k2-12
4k2+3

则|AQ|=

1+k2
|x1-x2|=
1+k2
(x1+x2)2-4x1x2
=
12
1+k2
4k2+3
.      …(11分)

设y=kx与椭圆交另一点为M(x3,y3),P(x4,y4),联立方程组

y=kx
x2
4
+
y2
3
=1

消去y得(4k2+3)x2-12=0,|x4|=

12
4k2+3

所以|OP|=

1+k2
|x4|=
1+k2
12
4k2+3
.                             …(13分)

|AQ|•|AR|
|OP|2
=
2
1+k2
12
1+k2
4k2+3
(
1+k2
12
4k2+3
)
2
=2.

所以

|AQ|•|AR|
|OP|2
等于定值2…(15分)

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