问题 解答题

已知椭圆C中心在原点、焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点的最大值为3,最小值为1.

(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;

(Ⅱ)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M、N(M、N不是左、右顶点),且以MN为直径的圆经过椭圆的右顶点A.求证:直线l过定点,并求出定点的坐标.

答案

解:(Ⅰ)设椭圆的长半轴为a,半焦距为c,

解得

∴椭圆C的标准方程为

(Ⅱ)由方程组消去y,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0

由题意:△=(8km)2﹣4(3+4k2)(4m2﹣12)>0

整理得:3+4k2﹣m2>0

①设M(x1,y1)、N(x2,y2),

由已知,AM⊥AN,且椭圆的右顶点为A(2,0)

∴(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2=0

即(1+k2)x1x2+(km﹣2)(x1+x2)+m2+4=0

也即

整理得:7m2+16mk+4k2=0

解得:m=﹣2k或,均满足①

当m=﹣2k时,直线l的方程为y=kx﹣2k,过定点(2,0),舍去

时,直线l的方程为,过定点

故直线l过定点,且定点的坐标为

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