问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率
2
2
,直线l:x-y+
2
=0
与以原点为圆心,以椭圆C的短半轴长为半径的圆相切.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设M是椭圆的上顶点,过点M分别作直线MA,MB交椭圆于A,B两点,设两直线的斜率分别为k1,k2,且k1+k2=4,证明:直线AB过定点N(-
1
2
,-l).
答案

(I)由已知得:

c
a
=
2
2
2
12+(-1)2
=b
b2+c2=a2
,解得
a=
2
b=1

故椭圆方程为:

x2
2
+y2=1;

(Ⅱ)由(I)知M(0,1),设MA:y=k1x+1,

x2
2
+y2=1
y=k1x+1
得:(1+2k12)x2+4k1x=0

xA=xA+0=-

4k1
1+2k12
,所以yA=k1xA+1=
1-2k12
1+2k12

所以A(-

4k1
1+2k12
1-2k12
1+2k12
),同理可得B(-
4k2
1+2k12
1-2k22
1+2k22
),

所以

NA
=(
1
2
-
4k1
1+2k12
,1+
1-2k12
1+2k12
)=(
1+2k12-8k1
2(1+2k12)
2
1+2k12
),
NB
=(
1+2k22-8k2
2(1+2k22)
2
1+2k22
)

所以

1+2k12-8k1
2(1+2k12)
2
1+2k22
-
2
1+2k12
1+2k22-8k2
2(1+2k22)
=
2(k12-k22)+8(k2-k1)
(1+2k12)(1+2k22)
=
2(k1-k2)(k1+k2-4)
(1+2k12)(1+2k22)
=0,

NA
NB
,所以A、B、N三点共线,即直线AB过定点N(-
1
2
,-1).

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