问题 解答题
在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:
x2
m
+
y2
8-m
=1.
(1)若椭圆C的焦点在x轴上,求实数m的取值范围;
(2)若m=6,
①P是椭圆C上的动点,M点的坐标为(1,0),求PM的最小值及对应的点P的坐标;
②过椭圆C的右焦点F 作与坐标轴不垂直的直线,交椭圆C于A,B两点,线段AB的垂直平分线l交x轴于点N,证明:
AB
FN
 是定值,并求出这个定值.
答案

(1)由题意得,m>8-m>0,解得4<m<8,

所以实数m的取值范围是(4,8);

(2)因为m=6,所以椭圆C的方程为

x2
6
+
y2
2
=1,

①设点P坐标为(x,y),则

x2
6
+
y2
2
=1,

因为点M的坐标为(1,0),

所以PM2=(x-1)2+y2=x2-2x+1+2-

x2
3
=
2
3
x2-2x+3
=
2
3
(x-
3
2
)2+
3
2
x∈[-
6
6
]

所以当x=

3
2
时,PM的最小值为
6
2
,此时对应的点P坐标为(
3
2
,±
5
2
);

②由a2=6,b2=2,得c2=4,即c=2,

从而椭圆C的右焦点F的坐标为(2,0),右准线方程为x=3,离心率e=

6
3

设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点H(x0,y0),

x12
6
+
y12
2
=1,
x22
6
+
y22
2
=1

两式相减得,

x12-x22
6
+
y12-y22
2
=0,即kAB=
y1-y2
x1-x2
=-
x0
3y0

令k=kAB,则线段AB的垂直平分线l的方程为y-y0=-

1
k
(x-x0),

令y=0,则xN=ky0+x0=

2
3
x0

因为F(2,0),所以FN=|xN-2|=

2
3
|x0-3|,

因为AB=AF+BF=e(3-x1)+e(3-x2)=

2
6
3
|x0-3|.

AB
FN
=
2
6
3
×
3
2
=
6
,即
AB
FN
为定值
6

材料题
多项选择题