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已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F,A为短轴的一个端点,且|OA|=|OF|,△AOF的面积为1(其中O为坐标原点).(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若C、D分别是椭圆长轴的左、右端点,动点M满

题目详情
已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的右焦点为F,A为短轴的一个端点,且|OA|=|OF|,△AOF的面积为1(其中O为坐标原点).
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若C、D分别是椭圆长轴的左、右端点,动点M满足MD⊥CD,连结CM,交椭圆于点P,证明:
OM
OP
为定值;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,试问x轴上是否存在异于点C的定点Q,使得以MP为直径的圆恒过直线DP、MQ的交点,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
▼优质解答
答案和解析
(Ⅰ)由已知:
b=c
1
2
bc=1

b=c=
2
,a2=b2+c2=4,
∴椭圆方程为
x2
4
+
y2
2
=1;
(Ⅱ)证明:由(1)知,C(-2,0),D(2,0).
由题意可设CM:y=k(x+2),P(x1,y1).
∵MD⊥CD,
∴M(2,4k).
x2
4
+
y2
2
=1
y=k(x+2)
,消去y整理得:(1+2k2)x2+8k2x+8k2-4=0,
∴△=(8k22-4(1+2k2)(8k2-4)>0,
−2x1=
8k2−4
1+2k2
,即x1=
2−4k2
1+2k2

y1=k(x1+2)=
4k
1+2k2

∴点P(
2−4k2
1+2k2
4k
1+2k2
).
OM
OP
=2•
2−4k2
1+2k2
+4k•
4k
1+2k2
4(1+2k2)
1+2k2
=4(定值).
(Ⅲ)设Q(x0,0),且x0≠2.
若以MP为直径的圆恒过DP,MQ的交点,
则MQ⊥DP,
QM
DP
=0恒成立.
由(2)可知:
QM
=(2−x0,4k),
DP
=(
−8k2
1+2k2
4k
1+2k2
),
QM
DP
=(2−x0)•
−8k2
1+2k2
+4k•
4k
1+2k2
=0,
8k2
1+2k2
x0=0恒成立,
∴x0=0.
∴存在Q(0,0),使得以MP为直径的圆恒过直线DP、MQ的交点.