问题 解答题
已知椭圆C的中心在坐标原点,长轴在x轴上,F1、F2分别为其左、右焦点,P在椭圆上任意一点,且
F1P
F2P
的最大值为1,最小值为-2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A为椭圆C的右顶点,直线l是与椭圆交于M、N两点的任意一条直线,若AM⊥AN,证明直线l过定点.
答案

(1)设椭圆方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),p(x0,y0)为椭圆上任意一点,

F1P
=(x0+c,y0),
F2p
=(x0-c,y0)

F1P
F2P
=x02+y02-c2

x02
a2
+
y02
b2
=1,

F1P
F2P
=x02+b2
b2
a2
x02-c2=
c2
a2
x02+b2-c2

∵0≤x02≤a2,∴b2-c2≤ 

F1P
F2P
b2,∴
b2=1
b2-c2=-2
,∴
b2=1
c2=3
,∴a2=4,

∴椭圆方程为

x2
4
+y2=1.

(2)①若直线l不垂直于x轴,设该直线方程为y=kx+m,M(x1,y1),N(x2,y2),

y=kx+m
x2
4
+y2=1
得x2+4(k2x2+2kmx+m2)=4,

化简,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,∴x1+x2=-

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

y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=

m2-4k2
1+4k2

∵AM⊥AN,∴

AM
AN
=y1y2+(x1-2) (x2-2)=0,

∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,

m2-4k2
1+4k2
+
4m2-4
1+4k2
+
16km
1+4k2
+4=0.整理,得12k2+16km+5m2=0,

k=-

m
2
k=-
5
6
m

当k=-

m
2
时,l:y=-
m
2
mx+m=m(-
x
2
+1)
过定点(2,0),不满足题意.

k=-

5
6
m时,l:y=-
5
6
mx+m=m(-
5
6
x+1)
过定点(
6
5
,0
).

②若直线l垂直于x轴,设l与x轴交于点(x0,0),由椭圆的对称性知△MNA为等腰Rt△,

1-
x02
4
=2-x0,解得x0=
6
5
或2(舍),即此时直线l也过定点(
6
5
,0
).

由①②知,直线l恒过定点(

6
5
,0).

单项选择题
问答题