问题 解答题
已知点A,B,C都在椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
上,AB、AC分别过两个焦点F1、F2,当
.
AC
.
F1F2
=0
时,有
.
AF1
.
AF2
=
1
9
.
AF1
2
成立.
(1)求此椭圆的离心率;
(2)设
AF1
=m
F1B
AF2
=n
F2C
.当点A在椭圆上运动时,求证m+n始终是定值.
答案

(1)当

AC
F1F2
=0时,
AF1
AF2
cos∠F1AF2=|
AF2
|2=
1
9
AF1
2
74

3|

AF2
|=|
AF1
|.

由椭圆定义,得|

AF2
|+|
AF1
|=2a,

|

AF1
|=
3a
2
,|
AF2
|=
a
2

在Rt△AF1F2中,∵|

AF1
|2-|
AF2
|2=|F1F2|2

9a2
4
-
a2
4
=4c2.∴e=
c
a
=
2
2

(2)由e=

2
2
,得
b
a
=
1-e2
=
2
2
,∴b=c.

椭圆方程化为

x2
2b2
+
y2
b2
=1,即x2+2y2=2b2

焦点F1(-b,0),F2(b,0),

设A(x0,y0),B(x1,y1),C(x2,y2).

①当直线AC的斜率存在时,直线AC的方程为y=

y0
x0-b
(x-b).

代入椭圆方程,得(3b2-2bx0)y2+2by0(x0-b)y-b2y02=0.

y0y2=-

b2
y20
3b2-2bx0
,则y2=-
by0
3b-2x0

n=

|AF2|
|F2C|
=
y0
-y2
=
3b-2x0
b

同理可得m=

3b+2x0
b

②当直线AC的斜率不存在时,n=1,m=

3b+2b
b
=5,m+n=6.

综上所述,m+n是定值6.2

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