過點C(0,1)的橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1 (a>b>0)
的離心率為
3
2
,橢圓與x軸交于兩點A(a,0)、B(-a,0),過點C的直線l與橢圓交于另一點D,并與x軸交于點P,直線AC與直線BD交于點Q.
(1)求橢圓的方程;
(2)當(dāng)直線l過橢圓右焦點時,求線段CD的長;
(3)當(dāng)點P異于點B時,求證:
OP
OQ
為定值.
分析:(1)由已知得b=1,
c
a
=
3
2
,由a2=c2+b2可求a,b,進而可求橢圓方程
(2)由橢圓的右焦點為(
3
,0)
,可得直線l的方程為 y=-
3
3
x+1
,聯(lián)立橢圓方程可求D,根據(jù)弦長公式可求CD
(3)當(dāng)直線l與x軸垂直時與題意不符,故設(shè)直線l的方程為y=kx+1(k≠0且k≠
1
2
)
.代入橢圓方程可求D點的坐標(biāo),聯(lián)立直線AC,直線BD的方程可求Q,結(jié)合已知P可求
OP
,
OQ
,根據(jù)向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示代入可證
解答:解:(1)由已知得b=1,
c
a
=
3
2
,由a2=c2+b2=c2+1
解得a=2,
故橢圓方程為
x2
4
+y2=1
.…(3分)
(2)橢圓的右焦點為(
3
,0)
,此時直線l的方程為 y=-
3
3
x+1

代入橢圓方整理可得,7x2-8
3
x=0
,解得x1=0,x2=
8
3
7

代入直線l的方程得 y1=1,y2=-
1
7
,所以D(
8
3
7
,-
1
7
)

|CD|=
(
8
3
7
-0)
2
+(-
1
7
-1)
2
=
16
7
.…(6分)
(3)當(dāng)直線l與x軸垂直時與題意不符.…(7分)
設(shè)直線l的方程為y=kx+1(k≠0且k≠
1
2
)
.代入橢圓方程得(4k2+1)x2+8kx=0.
解得x1=0,x2=
-8k
4k2+1
,代入直線l的方程得y1=1,y2=
1-4k2
4k2+1

所以D點的坐標(biāo)為(
-8k
4k2+1
,
1-4k2
4k2+1
)
.…(10分)
又直線AC的方程為
x
2
+y=1
,又直線BD的方程為y=
1+2k
2-4k
(x+2)
,聯(lián)立得
x=-4k
y=2k+1.

因此Q(-4k,2k+1),又P(-
1
k
,0)

所以
OP
OQ
=(-
1
k
,0)(-4k,2k+1)=4

OP
OQ
為定值.…(14分)
點評:本題主要考察了由橢圓的性質(zhì)求解橢圓方程,直線與曲線相交的弦長公式的應(yīng)用及向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示的應(yīng)用,屬于圓錐曲線問題的綜合應(yīng)用
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在空間直角坐標(biāo)系O-xyz中,方程
x2
a2
+
y2
b2
+
z2
c2
=1(a>b>c>0)
表示中心在原點、其軸與坐標(biāo)軸重合的某橢球面的標(biāo)準(zhǔn)方程.2a,2b,2c分別叫做橢球面的長軸長,中軸長,短軸長.類比在平面直角坐標(biāo)系中橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的求法,在空間直角坐標(biāo)系O-xyz中,若橢球面的中心在原點、其軸與坐標(biāo)軸重合,平面xOy截橢球面所得橢圓的方程為
x2
9
+
y2
16
=1
,且過點M(1,2,
23
)
,則此橢球面的標(biāo)準(zhǔn)方程為
x2
9
+
y2
16
+
z2
36
=1
x2
9
+
y2
16
+
z2
36
=1

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

橢圓C的方程
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
,斜率為1的直L與橢C交于A(x1,y1)B(x2,y2)兩點.
(Ⅰ)若橢圓的離心率e=
3
2
,直線l過點M(b,0),且
OA
OB
=-
12
5
,求橢圓C的方程;
(Ⅱ)直線l過橢圓的右焦點F,設(shè)向量
OP
=λ(
OA
+
OB
)(λ>0),若點P在橢C上,λ的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•崇明縣二模)已知橢C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0),以橢圓短軸的一個頂點B與兩個焦點F1,F(xiàn)2為頂點的三角形周長是4+2
3
,且∠BF1F2=
π
6

(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若過點Q(1,
1
2
)引曲線C的弦AB恰好被點Q平分,求弦AB所在的直線方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2012•淮南二模)已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1,(a>b>0)與雙曲4x2-
4
3
y2=1有相同的焦點,且橢C的離心e=
1
2
,又A,B為橢圓的左右頂點,M為橢圓上任一點(異于A,B).
(1)求橢圓的方程;
(2)若直MA交直x=4于點P,過P作直線MB的垂線x軸于點Q,Q的坐標(biāo);
(3)求點P在直線MB上射R的軌跡方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•懷化二模)如圖展示了一個由區(qū)間(0,k)(其中k為一正實數(shù))到實數(shù)集R上的映射過程:區(qū)間(0,k)中的實數(shù)m對應(yīng)線段AB上的點M,如圖1;將線段AB圍成一個離心率為
3
2
的橢圓,使兩端點A、B恰好重合于橢圓的一個短軸端點,如圖2;再將這個橢圓放在平面直角坐標(biāo)系中,使其中心在坐標(biāo)原點,長軸在x軸上,已知此時點A的坐標(biāo)為(0,1),如圖3,在圖形變化過程中,圖1中線段AM的長度對應(yīng)于圖3中的橢圓弧ADM的長度.圖3中直線AM與直線y=-2交于點N(n,-2),則與實數(shù)m對應(yīng)的實數(shù)就是n,記作f(m)=n,

現(xiàn)給出下列5個命題①f(
k
2
)=6
;②函數(shù)f(m)是奇函數(shù);③函數(shù)f(m)在(0,k)上單調(diào)遞增;④函數(shù)f(m)的圖象關(guān)于點(
k
2
,0)
對稱;⑤函數(shù)f(m)=3
3
時AM過橢圓的右焦點.其中所有的真命題是( 。

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同步練習(xí)冊答案