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x3=(x1+x2)=[m(y1+y2)-2]=-2
2
3m114
3m2+4
,
?4?1
?,令y=0,得xD=-2, 所以直线CD:y-=-m?x+2+43m3m2+43m+4??
3?m2+1?
则DF1=--(-1)=,
3m2+43m2+4
1
所以
DF13?m2+1?12?m2+1?1AB=3m2+4
÷
3m2+4
=为定值.
4
点评 对于直线与圆锥曲线的相交问题,熟悉下面的结论对降低运算量,提高解题效率很有帮助:
(1)直线l:y=kx+m(简称“y类结论”):
曲线 结论 x2a2+y2b2=1(a>bx2a2-y2b2=1(ay2=2px(p>0) >0) >0,b>0) (a2k2-b2) x2+2kma2x+联立整理(主要结论1) (a2k2+b2) x2+2kma2x+a2(m2-b2)=0 k2x2+2(km-p)x+m2=0 a2(m2+b2)=0 4a2b2(-a2k2+b2+m2) Δ(主要结论2) 4a2b2(a2k2+b2-m2) -2kma2 4p(p-2km) x1+x2 a2k2+b2-2kma2a2k2-b2 2?km-p?- 2kx1x2 a2?m2-b2?a2k2+b2 a2?m2+b2?a2k2-b2·|a2k2-b2| m2k2 AB(主要结论3) k2+1k2+1a2k2+b2·Δ k2+1k2·Δ Δ (2)直线l:x=my+t(简称“x类结论”): 灿若寒星
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曲线 结论 x2a2+y2b2=1(a>bx2a2-y2b2=1(a>0,b>0) y2=2p x(p>0) >0) (b2m2+a2) y2+2mtb2y+b2(t2-联立整理(主要结论1) (b2m2-a2) y2+2mtb2y+b2(t2-y2-2 mpy-2pt=0 a2) =0 4a2b2(b2m2+a2-t2) -2mtb2 a2) =0 4a2b2(b2m2-a2+t2) -2mtb2 Δ(主要结论2) 4p(m2p+2t) y1+y2 b2m2+a2b2m2-a22mp y1y2 b2?t2-a2? b2m2+a2m2+1b2m2+a·2b2?t2-a2? b2m2-a2·|b2m2-a2|-2pt AB (主要结论3) Δ m2+1Δ m2+1·Δ [对点训练] (2018·张掖模拟)已知椭圆C:2+
x2
a1
=1(a>b>0)的离心率为,右焦点为F,右顶点b22
y2
5→→→
为E,P为直线x=a上的任意一点,且(PF+PE)·EF=2.
4
(1)求椭圆C的方程;
(2)过F且垂直于x轴的直线AB与椭圆交于A,B两点(点A在第一象限),动直线l与椭圆C交于M,N两点,且M,N位于直线AB的两侧,若始终保持∠MAB=∠NAB,求证:直线MN的斜率为定值.
?5?a,m?,又F(c,0),E(a,0), 解析:(1)设P?4??
?5?→?a?→
则PF=?c-a,-m?,PE=?-,-m?,EF=(c-a,0),
?4??4?
→
所以(2c-3a)(c-a)=4.
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c1
又e==,所以a=2,c=1,b=
a2
从而椭圆C的方程为+=1.
43
3,
x2y2
?3?
(2)证明:由(1)知A?1,?,设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的方程为y=kx+m,代
?2?
入椭圆方程+=1,
43
得(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0,
x2y2
?
?x+x=-8km,
4k+3则?
m-12
?xx=44,
k+3?
1
2
22
12
2
Δ>0,
又M,N是椭圆上位于直线AB两侧的动点,若始终保持∠MAB=∠NAB,则kAM+kAN=0,
33
y1-y2-
22??3?3?即+=0,则?kx1+m-?(x2-1)+?kx2+m-?(x1-1)=0,整理得(2k-
2?2?x1-1x2-1??11
1)(2m+2k-3)=0,得k=.故直线MN的斜率为定值.
22
授课提示:对应学生用书第147页
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1.若椭圆2+
x2y2b2
a=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,线段F1F2被抛物线y2=
2bx的焦点F分成了3∶1的两段.
(1)求椭圆的离心率;
→→
(2)过点C(-1,0)的直线l交椭圆于不同两点A,B,且AC=2CB,当△AOB的面积最大时,求直线l的方程.
解析:(1)由题意知,c+b2=3???c-b?
2??
,
所以b=c,a2=2b2, 所以e=c=1-??b?a22?a??
=2. (2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=ky-1(k≠0),
因为AC→=2CB→
,所以(-1-x1,-y1)=2(x2+1,y2),即y1=-2y2, 由(1)知,椭圆方程为x2+2y2=2b2.
由???x=ky-1,??x2+2y2=2b2
消去x,
得(k2+2)y2-2ky+1-2b2=0, 所以y2k1+y2=
k2+2
, ② 由①②知,y2k2=-
k2+2,y4k1
=k2+2
, 因为S11
△AOB=2|y1|+2|y2|,
所以S△AOB=3·
|k|
k2+2
=3·
12
|k|
+|k|
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≤3·
2
12
=
34
2
,
·|k||k|
当且仅当|k|2=2,即k=±此时直线l的方程为x-
2时取等号,
2y+1=0.
2y+1=0或x+
2.(2018·石家庄摸底)已知椭圆C:2+
x2y2b2
a=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A、B,
3
且长轴长为8,T为椭圆上任意一点,直线TA,TB的斜率之积为-.
4
(1)求椭圆C的方程;
→→→→
(2)设O为坐标原点,过点M(0,2)的动直线与椭圆C交于P,Q两点,求OP·OQ+MP·MQ的取值范围.
解析:(1)设T(x,y),由题意知A(-4,0),B(4,0), 设直线TA的斜率为k1,直线TB的斜率为k2, 则k1=
,k2=. x+4x-4
yy3yy3
由k1k2=-,得·=-,
4x+4x-44整理得
+=1. 1612
+=1. 1612
x2y2
故椭圆C的方程为
x2y2
(2)当直线PQ的斜率存在时,设直线PQ的方程为y=kx+2,点P,Q的坐标分别为
??16+12=1,
(x,y),(x,y),联立方程?
??y=kx+2
1
1
2
2
x2y2
消去y,得(4k2+3)x2+16kx-32=0.
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