贵州省遵义市航天高中2017届上学期第五次模拟数学(理)试题

发布时间:2023-10-27 17:19:13    来源:查看试卷    点击:2258   
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已知椭圆E: =1(a>b>0)的离心率为,以E的四个顶点为顶点的四边形的面积为4

(Ⅰ)求椭圆E的方程;

(Ⅱ)设A,B分别为椭圆E的左、右顶点,P是直线x=4上不同于点(4,0)的任意一点,若直线AP,BP分别与椭圆相交于异于A,B的点M、N,试探究,点B是否在以MN为直径的圆内?证明你的结论.


答案及解析:

知识点:1.椭圆

【考点】椭圆的简单性质.

【分析】(Ⅰ)依题意得= •2a•2b=4,又a2=b2+c2,由此解得a,b.即可得出.

(Ⅱ)点B在以MN为直径的圆内.分析如下:

方法1:由(Ⅰ)得A(﹣2,0),B(2,0).设M(x0,y0).又点M异于顶点A、B,可得﹣2x02.由P、A、M三点共线可以得P.可得0,即可证明.

方法2:由(Ⅰ)得A(﹣2,0),B(2,0).设M(x1,y1),N(x2,y2),依题意,计算点B到圆心Q的距离与半径的差.|BQ|2|MN|2=(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2,两直线AP与BP的交点P在直线x=4上,可得=,化简后可得|BQ|2|MN|20,即可证明.

【解答】解:(Ⅰ)依题意得= •2a•2b=4,又a2=b2+c2,由此解得a=2,b=

所以椭圆E的方程为=1.

(Ⅱ)点B在以MN为直径的圆内.证明如下:

方法1:由(Ⅰ)得A(﹣2,0),B(2,0).设M(x0,y0).

M点在椭圆上,y02=(4﹣x02). 

又点M异于顶点A、B,﹣2x02.

由P、A、M三点共线可以得P

从而=(x0﹣2,y0),=

=2x0﹣4+=(x02﹣4+3y02). 

代入,化简得=(2﹣x0).

2﹣x00,0,于是MBP为锐角,从而MBN为钝角,

故点B在以MN为直径的圆内.

方法2:由(Ⅰ)得A(﹣2,0),B(2,0).设M(x1,y1),N(x2,y2),

则﹣2x12,﹣2x22,又MN的中点Q的坐标为

依题意,计算点B到圆心Q的距离与半径的差

|BQ|2|MN|2=+ [(x1﹣x22+(y1﹣y22]

=(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2 

直线AP的方程为y=(x+2),直线BP的方程为y=(x﹣2),

而两直线AP与BP的交点P在直线x=4上,

=,即y2= 

又点M在椭圆上,则=1,即y12=(4﹣x12) 

于是将代入,化简后可得|BQ|2|MN|2=(2﹣x1)(x2﹣2)0.