问题 解答题
已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点M(2,1),平行于OM的直线l交椭圆于A、B两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知e=(t,0),p=λ(
MA
|
MA
|
+
MB
|
MB
|
)
,是否对任意的正实数t,λ,都有
e
p
=0
成立?请证明你的结论.
答案

(1)设椭圆方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)

a=2b
4
a2
+
1
b2
=1
,解得
a2=8
b2=2

∴椭圆方程

x2
8
+
y2
2
=1.

(2)若

e
p
=0成立,则向量
p
=λ(
MA
|
MA
|
+
MB
|
MB
|
)
与x轴垂直,

由菱形的几何性质知,∠AMB的平分线应与x轴垂直.为此只需考察直线MA,MB的倾斜角是否互补即可.

由已知,设直线l的方程为:y=

1
2
x+m

y=
1
2
x+m
x2
8
+
y2
2
=1
,∴x2+2mx+2m2-4=0

设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2

只需证明k1+k2=0即可,

A(x1y1),B(x2y2),则k1=

y1-1
x1-2
k2=
y2-1
x2-2

由x2+2mx+2m2-4=0可得,

x1+x2=-2m,x1x2=2m2-4,而

k1+k2=

y1-1
x1-2
+
y2-1
x2-2
=
(y1-1)(x2-2)+(y2-1)(x1-2)
(x1-2)(x2-2)

=

(
1
2
x1+m-1)(x2-2)+(
1
2
x2+m-1)(x1-2)
(x1-2)(x2-2)

=

x1x2+(m-2)(x1+x2)-4(m-1)
(x1-2)(x2-2)

=

2m2-4+(m-2)(-2m)-4(m-1)
(x1-2)(x2-2)

=

2m2-4-2m2+4m-4m+4
(x1-2)(x2-2)
=0,

∴k1+k2=0,

直线MA,MB的倾斜角互补.

故对任意的正实数t,λ,都有

e
p
=0成立.

单项选择题
选择题