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已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),半焦距为c(c>0),且满足(2a-3c)+(a-c)i=i(其中i为虚数单位),经过椭圆的左焦点F(-c,0),斜率为k1(k1≠0)的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点
题目详情
已知椭圆
+
=1(a>b>0),半焦距为c(c>0),且满足(2a-3c)+(a-c)i=i(其中i为虚数单位),经过椭圆的左焦点F(-c,0),斜率为k1(k1≠0)的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当k1=1时,求S△AOB的值;
(3)设R(1,0),延长AR,BR分别与椭圆交于C,D两点,直线CD的斜率为k2,求证:
为定值.
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当k1=1时,求S△AOB的值;
(3)设R(1,0),延长AR,BR分别与椭圆交于C,D两点,直线CD的斜率为k2,求证:
k1 |
k2 |
▼优质解答
答案和解析
(1)∵(2a-3c)+(a-c)i=i,∴2a-3c=0且a-c=1,∴a=3,c=2
∴b2=a2-c2=5,
故椭圆的方程为
+
=1;
(2)由(1)知F(-2,0),∴直线AB的方程为y=x+2,
代入椭圆方程,消去y可得14x2+36x-9=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-
,x1x2=-
∴|AB|=
|x1-x2|=
设O点到直线AB的距离为d,则d=
=
∴S△AOB=
|AB|•d=
×
×
=
;
(3)证明:设C(x3,y3),D(x4,y4),
由已知,直线AR的方程为y=
(x−1),即x=
y+1
代入椭圆方程消去x并整理,得
y2+
y−4=0
则y1y3=-
,∴y3=
∴x3=
y3+1=
∴C(
,
)
同理D(
,
)
∴k2=
=
∵y1=k1(x1+2),y2=k1(x2+2),
∴k2=
=
=
∴
=
∴b2=a2-c2=5,
故椭圆的方程为
x2 |
9 |
y2 |
5 |
(2)由(1)知F(-2,0),∴直线AB的方程为y=x+2,
代入椭圆方程,消去y可得14x2+36x-9=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-
18 |
7 |
9 |
14 |
∴|AB|=
2 |
30 |
7 |
设O点到直线AB的距离为d,则d=
|0−0+2| | ||
|
2 |
∴S△AOB=
1 |
2 |
1 |
2 |
30 |
7 |
2 |
15
| ||
7 |
(3)证明:设C(x3,y3),D(x4,y4),
由已知,直线AR的方程为y=
y1 |
x1−1 |
x1−1 |
y1 |
代入椭圆方程消去x并整理,得
5−x1 |
y12 |
x1−1 |
y1 |
则y1y3=-
4y12 |
5−x1 |
4y1 |
x1−5 |
∴x3=
x1−1 |
y1 |
5x1−9 |
x1−5 |
∴C(
5x1−9 |
x1−5 |
4y1 |
x1−5 |
同理D(
5x2−9 |
x2−5 |
4y2 |
x2−5 |
∴k2=
| ||||
|
4y1(x2−5)−4y2(x1−5) |
16(x2−x1) |
∵y1=k1(x1+2),y2=k1(x2+2),
∴k2=
4k1(x1+2)(x2−5)−4k2(x2+2)(x1−5) |
16(x2−x1) |
7k1(x2−x1) |
4(x2−x1) |
7k1 |
4 |
∴
k1 |
k2 |
4 |
7 |
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