问题 解答题
已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左、右焦点分别为F1,F2,点M(0,2)是椭圆的一个顶点,△F1MF2是等腰直角三角形.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)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=8,证明:直线AB过定点(-
1
2
,-2)
答案

(Ⅰ)∵椭圆

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2

点M(0,2)是椭圆的一个顶点,△F1MF2是等腰直角三角形,

∴b=2,a2=(

2
b)2=8,

所求椭圆方程为

x2
8
+
y2
4
=1. …(5分)

(Ⅱ)若直线AB的斜率存在,设AB方程为y=kx+m,

依题意m≠±2.

设A(x1,y1),B(x2,y2),

由 

x2
8
+
y2
4
=1
y=kx+m
,得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0.…(7分)

x1+x2=-

4km
1+2k2
x1x2=
2m2-8
1+2k2

y1-2
x1
+
y2-2
x2
=8,

kx1+m-2
x1
+
kx2+m-2
x2
=8,

即2k+(m-2)•

x1+x2
x1x2
=8.…(10分)

所以k=-

mk
m+2
=4,整理得 m=
1
2
k-2

故直线AB的方程为y=kx+

1
2
k-2,即y=k(x+
1
2
)-2.

所以直线AB过定点(-

1
2
,-2). …(12分)

若直线AB的斜率不存在,设AB方程为x=x0

设A(x0,y0),B(x0,-y0),

由已知

y0-2
x0
+
-y0-2
x0
=8,

x0=-

1
2
.此时AB方程为x=-
1
2
,显然过点(-
1
2
,-2).

综上,直线AB过定点(-

1
2
,-2).…(13分)

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