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已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),直线l:x=my+c与椭圆C交于两点M、N,且当m=-33时,M是椭圆C的上顶点,且△MF1F2的周长为6.设椭圆C的左顶点为A,直线

题目详情
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),直线l:x=my+c与椭圆C交于两点M、N,且当m=-
3
3
时,M是椭圆C的上顶点,且△MF1F2的周长为6.设椭圆C的左顶点为A,直线AM、AN与直线x=4分别相交于点P、Q,当m变化时,以线段PQ为直径的圆被x轴截得的弦长为(  )

A.4
B.5
C.6
D.7
▼优质解答
答案和解析
根据题意,m=-
3
3
时,M是椭圆C的上顶点,
∴M(0,b),F1(-c,0),F2(c,0),
∴-
3
3
b+c=0.①
又∵且△MF1F2的周长为6.
∴2a+2c=0,②,
由①得 
b=
3
c,
由②得,
a=3-c,
∵a2-b2=c2
∴c=1
∴a=2,b=
3

∴椭圆的标准方程为:
x2
4
+
y2
3
=1,
当m=0时,直线l的方程为x=1.此时,M,N点的坐标分别是
(1,
3
2
),(1,-
3
2
),
∵又A点坐标是(-2,0),由图可以得到P,Q两点坐标分别是(4,3),(4,-3),
以PQ为直径的圆过右焦点,被x轴截得的弦长为6,
猜测当m变化时,以PQ为直径的圆恒过焦点F2,被x轴截得的弦长为定值6,
证明如下:
设点M,N点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
∴则直线AM的方程是
y
y1
x+2
x1+2

即得P(4,
6y1
x1+2
),
同理,得(4,
6y2
x2+2
),
联立方程组
x2
4
+
y2
3
=1
x=my+1
,整理,得
(3m2+4)y2+6my-9=0,
∴y1+y2=-
−6m
3m2+4
,y1y2=
−9
3m2+4

F2P
F2Q
=(4-1)(4-1)+
36y1y2
(x1+2)(x2+2)

=9+
36Y1y2
(my1+3)(my2+3)

=9+
36y1
&
;y2m2y1&;y2+3m(y1+y2)+9
=9+
−9×36
−9m2−18m2+27m2+36

=0,
∴以PQ为直径的圆恒过焦点F2,被x轴截得的弦长为定值6,



故选:C.