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,
则解得
∴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),
则,
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
当时,直线l的方程为
,过定点
,
故直线l过定点,且定点的坐标为.