圆锥曲线的综合问题(一)详细解析版 下载本文

三、解答题

xy9.设F1,F2分别是椭圆E:2+2=1(a>b>0)

ab的左、右焦点,过F1且斜率为1的直线l与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.

(1)求E的离心率;

(2)设点P(0,-1)满足|PA|=|PB|,求E的方程.

解 (1)由椭圆定义知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a, 4

又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得|AB|=a,

3

22

l的方程为y=x+c,其中c=a-b.

设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点的坐标满

22

y=x+c,??22

足方程组?xy消去y,化简得(a2+b2)x2

2+2=1,??ab-2ac+2acx+a(c-b)=0,则x1+x2=2x1x22,a+b2

2

2

2

2

a(c-b)=. 22

a+b因为直线AB的斜率为1,所以|AB|=2|x2-x1|44ab2=2[(x1+x2)-4x1x2],即a=22,故a3a+b2

2

222

=2b,

2

ca-b2所以E的离心率e===.

aa2

(2)设AB的中点为N(x0,y0),由(1)知

22

x0=

x1+x2

2-a2c2cc=2,y0=x0+c=. 2=-a+b33

y0+1

由|PA|=|PB|,得kPN=-1,即=-1,

x0

得c=3,从而a=32,b=3. 故椭圆E的方程为

+=1. 189

2

2

x2

y2

xy10.已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)

ab2

的一个顶点为A(2,0),离心率为.

2

直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N. (1)求椭圆C的方程;

10(2)当△AMN的面积为时,求k的值.

3

?a=2,?c2

解 (1)由题意得?=,

a2?222?a=b+c.

解得b=2,所以椭圆C的方程为+=1.

42

x2

y2

y=k(x-1),??22

2222

(2)由?xy得(1+2k)x-4kx+2k+=1,??42

-4=0.

设点M,N的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2), 则y1=k(x1-1),y2=k(x2-1), 4k2k-4

x1+x2=2,x1x2=2, 1+2k1+2k所以|MN|=(x2-x1)+(y2-y1) =(1+k)[(x1+x2)-4x1x2]

2

22

2

2

2

2(1+k)(4+6k)= 2

1+2k又因为点A(2,0)到直线y=k(x-1)的距离d=|k|

2, 1+k1|k|4+6k2

所以△AMN的面积为S=|MN|·d=,2

21+2k|k|4+6k10

由=,解得k=±1. 2

1+2k3

能力提高

2

22

y11.已知椭圆+2=1(0<b<2)的左、右焦点分

4b别为F1,F2,过F1的直线l交椭圆于A,B两点,若|BF2|+|AF2|的最大值为5,则b的值是( ) A.1

B.2 3

C. 2

D.3

x22

解析 由椭圆的方程,可知长半轴长为a=2,