问题 解答题
已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
1
2
,长轴长为4,M为右顶点,过右焦点F的直线与椭圆交于A、B两点,直线AM、BM与x=4分别交于P、Q两点,(P、Q两点不重合).
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当直线AB与x轴垂直时,求证:
FP
FQ
=0

(3)当直线AB的斜率为2时,(2)的结论是否还成立,若成立,请证明;若不成立,说明理由.
答案

(1)由题意有2a=4,a=2,e=

c
a
=
1
2
,c=1,b2=3

∴椭圆的标准方程为 

x2
4
+
y2
3
=1…(3分)

(2)直线AB与x轴垂直,则直线AB的方程是x=1

则A(1,

3
2
)B(1,-
3
2
),M(2,0)

AM、BM与x=1分别交于P、Q两点,A,M,P三点共线,

AM
MP
共线             …(4分)

可求P(4,-3),∴

FP
=(3,-3),

同理:Q(4,3),

FQ
=(3,3)

FP
FQ
=0命题成立.                     …(5分)

(3)若直线AB的斜率为2,∴直线AB的方程为y=2(x-1),

又设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4

联立

y=2(x-1)
x2
4
+
y2
3
=1
消y得 19x2-32x+4=0

x1+x2=

32
19
x1x2=
4
19

y1y2=4(x1-1)(x2-1)=

-36
19
…(7分)

又∵A、M、P三点共线,

y3=

2y1
x1-2
同理y4=
2y2
x2-2

FP
=(3,
2y1
x1-2
),
FQ
=(3,
2y2
x2-2
)

FP
FQ
=9+
4y1y2
x1x2-2(x1+x2)+4
=0

综上所述:

FP
FQ
=0,结论仍然成立…(10分)

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