(2008?闸北区二模)如图,椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),A1、A2为椭圆C的左、右顶点.(Ⅰ)设F1为椭圆

2025-05-10 21:59:54
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回答1:

(Ⅰ)设p(x,y),则

x2
a2
+
y2
b2
=1,且F1(-c,0),
设f(x)=|PF1|2,则f(x)=(x+c)2+y2=
c2
a2
x2+2cx+c2+b2

∴对称轴方程x=?
a2
c
,由题意知,?
a2
c
≤?a
恒成立,
∴f(x)在区间[-a,a]上单调递增,
∴当x取-a、a时,函数分别取到最小值与最大值,
∴当且仅当椭圆C上的点P在椭圆的左、右顶点时|PF1|取得最小值与最大值;
(Ⅱ)由已知与(Ⅰ)得:a+c=3,a-c=1,解得a=2,c=1,∴b2=a2-c2=3,
∴椭圆的标准方程为
x2
4
+
y2
3
=1

(Ⅲ)假设存在满足条件的直线l,设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立
y=kx+m
x2
4
+
y2
3
=1.
得,(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,则
△=64m2k2?16(3+4k2)(m2?3)=3+4k2?m2>0
x1+x2=?
8mk
3+4k2
x1?x2
4(m2?3)
3+4k2

又∵y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2
3(m2?4k2)
3+4k2

∵椭圆的右顶点为A2(2,0),AA2⊥BA2,∴kAA2?kBA2=-1,
y1
x1?2
?
y2
x2?2
=?1
,∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,
3(m2?4k2)
3+4k2
+
4(m2?3)
3+4k2
+
16mk
3+4k2
+4=0

化简得,7m2+16mk+4k2=0,
解得,m1=-2k,m2=?
2k
7
,且均满足3+4k2-m2>0,
当m1=-2k时,l的方程为y=k(x-2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;
m2=?
2k
7
时,l的方程为y=k(x?
2
7
)
,直线过定点(
2
7
,0)

所以,直线l过定点,定点坐标为(
2
7
,0)