问题
解答题
设椭圆的中心在坐标原点,对称轴是坐标轴,一个顶点为A(0,2),右焦点F到点B(
(I)求椭圆的方程; (Ⅱ)设经过点(0,-3)的直线l与椭圆相交于不同两点M,N满足|
|
答案
(Ⅰ) 依题意,设椭圆方程为
+x2 a2
=1 ( a>b>0 ),y2 b2
则其右焦点坐标为F(c , 0 ) ,c=
,a2-b2
由|FB|=2,得
=2,(c-
)2+(0-2
)22
即(c-
)2+2=4,故c=22
.2
又∵b=2,∴a2=b2+c2=22+(2
)2=12,2
∴所求椭圆方程为
+x2 12
=1.y2 4
(Ⅱ)由题意可设直线l的方程为y=kx-3(k≠0),
由|
| = |AM
|,知点A在线段MN的垂直平分线上,AN
由
得x2+3(kx-3)2=12y=kx-3
+x2 12
=1y2 4
即(1+3k2)x2-18kx+15=0①
△=(-18k)2-4(1+3k2)×15=144k2-60>0
即k2>
时方程①有两个不相等的实数根5 12
设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点P(x0,y0)
则x1,x2是方程①的两个不等的实根,故有x1+x2=18k 1+3k2
从而有x0=
=x1+x2 2
,y0=kx0-3=9k 1+3k2
=9k2-3(1+3k2) 1+3k2 -3 1+3k2
于是,可得线段MN的中点P的坐标为P(
,9k 1+3k2
)-3 1+3k2
又由于k≠0,因此直线AP的斜率为k1=
=
-2-3 1+3k2 9k 1+3k2 -5-6k2 9k
由AP⊥MN,得
×k=-1-5-6k2 9k
即5+6k2=9,解得k2=
>2 3
,∴k=±5 12
,6 3
∴所求直线l的方程为:y=±
x-3.6 3