已知椭圆C:
(Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)设P(4,0),M,N是椭圆C上关于x轴对称的任意两个不同的点,连接PN交椭圆C于另一点E,求直线PN的斜率的取值范围; (Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,证明直线ME与x轴相交于定点. |
(Ⅰ)由题意知e=
=c a
,3 2
所以e2=
=c2 a2
=a2-b2 a2
,即a2=4b2,∴a=2b3 4
又因为b=
=1,∴a=2,故椭圆C的方程为C:2 1+1
+y2=1.(4分)x2 4
(Ⅱ)由题意知直线PN的斜率存在,设直线PN的方程为y=k(x-4).
由
得(4k2+1)x2-32k2x+64k2-4=0.①(6分)y=k(x-4)
+y2=1.x2 4
由△=(-32k2)2-4(4k2+1)(64k2-4)>0,得12k2-1<0,∴-
<k<3 6
(8分)3 6
又k=0不合题意,所以直线PN的斜率的取值范围是:(-
,0)∪(0,3 6
).(9分)3 6
(Ⅲ)设点N(x1,y1),E(x2,y2),则M(x1,-y1).
直线ME的方程为y-y2=
(x-x2).令y=0,得x=x2-y2+y1 x2-x1
.(11分)y2(x2-x1) y2+y1
将y1=k(x1-4),y2=k(x2-4)代入整理,得x=
.②2x1x2-4(x1+x2) x1+x2-8
由①得x1+x2=
,x1x2=32k2 4k2+1
代入②整理,得x=1.(13分)64k2-4 4k2+1
所以直线ME与x轴相交于定点(1,0).(14分)