图2
(1)求椭圆和双曲线的标准方程;
(2)设直线PF1、PF2的斜率分别为k1、k2,求证:k1k2=1. 【解】 (1)设椭圆的半焦距为c,由题意知,=22,c=2.
又a=b+c,因此b=2.故椭圆的标准方程为+=1.
84
2
2
2
ca2
,2a+2c=4(2+1),所以a=2
x2y2
x2y2
由题意设等轴双曲线的标准方程为2-2=1(m>0),因为等轴双曲线的顶点是椭圆的焦
mm点,所以m=2,因此双曲线的标准方程为-=1.
44
(2)证明:设P(x0,y0),则k1=2
2
x2y2
,k2=. x0+2x0-2
y0y0
因为点P在双曲线x-y=4上, 所以x0-y0=4. 因此k1k2=
2
2
y0
x0+2x0-2x20-4
·y0
=y20
=1,即k1k2=1.
2
2
1xy19.(本小题满分16分)已知直线y=-x+2和椭圆2+2=1(a>b>0)相交于A,B两
2ab1
点,M为AB的中点,若AB=25,直线OM的斜率为(O为坐标原点),求椭圆的方程.
2
1
y=-x+2,??2
【解】 由?xy??a+b=1,
2
222
消去y,整理得(a+4b)x-8ax+16a-4ab=0.
2222222
8a16a-4ab设A(x1,y1),B(x2,y2),则由根与系数的关系,得x1+x2=2. 2,x1x2=a+4ba2+4b2又设AB的中点M(xM,yM),则xM=
2222
x1+x2
24a18b=2. 2,yM=-xM+2=2
a+4b2a+4b2
22
2
yM12b122
∵直线OM的斜率kOM==,∴2=,∴a=4b,
xM2a2
8a16a-4ab2
从而x1+x2=2=8-2b. 2=4,x1x2=22
a+4ba+4b
7
2222
又∵AB=25,∴ 25,
11+·4
x1+x2
2
-4x1x2=25,即
5
×16-48-2b2
2
=
解得b=4,∴a=4b=16,故所求椭圆的方程为+=1.
164
222
x2y2
x2y2
20.(本小题满分16分)(2016·盐城高二检测)设椭圆2+2=1(a>b>0)的左、右焦点分
ab别为F1,F2,右顶点
为A,上顶点为B.已知AB=(1)求椭圆的离心率.
(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过点F2的直线l与该圆相切于点M,MF2=22.求椭圆的方程.
【解】 (1)设椭圆右焦点F2的坐标为(c,0),由AB=
3
F1F2,可得a2+b2=3c2, 2
3
F1F2. 2
c212
又b=a-c,则2=.所以椭圆的离心率e=.
a22
2
2
2
x2y2
(2)由(1)知a=2c,b=c,故椭圆方程为2+2=1.
2cc2
2
2
2
→
→
→
→
设P(x0,y0),由F1(-c,0),B(0,c),有F1P=(x0+c,y0),F1B=(c,c), 由已知,有F1P·F1B=0,即(x0+c)c+y0c=0. 又c≠0,故有x0+y0+c=0.①
x2y200
因为点P在椭圆上,故2+2=1.②
2cc4cc2
由①和②可得3x0+4cx0=0,而点P不是椭圆的顶点,故x0=-,代入①得y0=,
334cc-+0+c334cc?22?即点P的坐标为? -,?.设圆的圆心为T(x1,y1),则x1==-c,y1==c,
33?2323?
进而圆的半径r=22,
52xy?2c?2?2c?22
故有?c+?+?0-?=8+c.解得c=3.所以所求椭圆的方程为+=1.
3??3?963?
7
2
2
x1-0
2
+y1-c2
=
522c.由已知,有TF22=MF2+r,又MF2=3