问题 解答题
已知椭圆Γ的方程为
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
,A(0,b)、B(0,-b)和Q(a,0)为Γ的三个顶点.
(1)若点M满足
AM
=
1
2
(
AQ
+
AB
)
,求点M的坐标;
(2)设直线l1:y=k1x+p交椭圆Γ于C、D两点,交直线l2:y=k2x于点E.若k1k2=-
b2
a2
,证明:E为CD的中点;
(3)设点P在椭圆Γ内且不在x轴上,如何构作过PQ中点F的直线l,使得l与椭圆Γ的两个交点P1、P2满足
PP1
+
PP2
=
PQ
PP1
+
PP2
=
PQ
?令a=10,b=5,点P的坐标是(-8,-1),若椭圆Γ上的点P1、P2满足
PP1
+
PP2
=
PQ
,求点P1、P2的坐标.
答案

(1)∵

AM
=
1
2
(
AQ
+
AB
),

∴M是B(0,-b)和Q(a,0)的中点,

M(

a
2
,-
b
2
).

(2)由方程组

y=k1 x+p
x2
a2
+
y2
b2
=1

消y得方程(a2k12+b2)x2+2a2k1px+a2(p2-b2)=0,

因为直线l1:y=k1x+p交椭圆Γ于C、D两点,

所以△>0,即a2k12+b2-p2>0,

设C(x1,y1)、D(x2,y2),CD中点坐标为(x0,y0),设C(x1,y1)、D(x2,y2),CD中点坐标为(x0,y0),

x0 =
x1 +x2
2
=-
a2k1 p
a2
k12
 +b2
y0 =k1x0 +p=
b2 p
a2
k12
 +b2

由方程组

y=k1 x+p
y=k2 x
,消y得方程(k2-k1)x=p,

又因为k2=-

b2
a2k1

所以

x=
p
k2 -k1
=-
a2k1 p
a2
k12
 +b2
=x0
y=k2 x=
b2 p
a2
k12
 +b2
=y0

故E为CD的中点;

(3)因为点P在椭圆Γ内且不在x轴上,

所以点F在椭圆Γ内,可以求得直线OF的斜率k2

PP1
+
PP2
=
PQ
知F为P1P2的中点,

根据(2)可得直线l的斜率k1=-

b2
a2k2

从而得直线l的方程.F(1,-

1
2
),

直线OF的斜率k2=-

1
2

直线l的斜率k1=-

b2
a2k2
=
1
2

解方程组

y=
1
2
x-1
x2
100
+
y2
25
=1
,消y:x2-2x-48=0,

解得P1(-6,-4)、P2(8,3),或P1(8,3)、P2(-6,-4),.

单项选择题
问答题 简答题