(2012?枣庄二模)已知椭圆C:x2 a2 +y2 b2 =1(a>b>0)的左顶点为A,右焦点为F,且过点(1,32),椭圆
(2012?枣庄二模)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点为A,右焦点为F,且过点(1,32),椭圆C的焦点与曲线2x2?2y2=1的焦点重合.(1)...
(2012?枣庄二模)已知椭圆C:x2 a2 +y2 b2 =1(a>b>0)的左顶点为A,右焦点为F,且过点(1,32),椭圆C的焦点与曲线2x2 ?2y2 =1的焦点重合.(1)求椭圆C的方程;(2)过点F任作椭圆C的一条弦PQ,直线AP、AQ分别交直线x=4于M、N两点,点M、N的纵坐标分别为m、n.请问以线段MN为直径的圆是否经过x轴上的定点?若存在,求出定点的坐标,并证明你的结论;若不存在,请说明理由.(3)在(2)问的条件下,求以线段MN为直径的圆的面积的最小值.
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(1)由题意,椭圆C的焦点为(-1,0),(1,0),且过点(1,
),
由椭圆的定义,可得2a=4,∴a=2
∴b2=a2-1=3
∴椭圆C的方程为
+
=1;
(2)假设以线段MN为直径的圆经过x轴上的定点,由(1)知F(1,0)
①当PQ⊥x轴时,P,Q的横坐标均为1,将x=1代入椭圆方程可得y=±
不妨令P(1,
),Q(1,-
)
由A,P,M三点共线,得
=
,∴m=3
同理可得n=-3
∴以线段MN为直径的圆的方程为(x-4)2+y2=9
令y=0,可得x=1或x=7
∴以线段MN为直径的圆经过x轴上的定点(1,0),(7,0);
②当直线PQ与x轴不垂直时,∵A(-2,0),M(4,m),∴kAM=
=
∴直线AM的方程为y=
(x+2)
代入椭圆方程,整理可得(27+m2)x2+4m2x+4m2-108=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则-2与x1是上述方程的两个实根
∴-2x1=
,∴x1=
,∴y1=
∴P(
,
)
同理可得Q(
,
)
∴kFP=
3 |
2 |
由椭圆的定义,可得2a=4,∴a=2
∴b2=a2-1=3
∴椭圆C的方程为
| ||
4 |
| ||
3 |
(2)假设以线段MN为直径的圆经过x轴上的定点,由(1)知F(1,0)
①当PQ⊥x轴时,P,Q的横坐标均为1,将x=1代入椭圆方程可得y=±
3 |
2 |
不妨令P(1,
3 |
2 |
3 |
2 |
由A,P,M三点共线,得
m?0 |
4?(?2) |
| ||
1?(?2) |
同理可得n=-3
∴以线段MN为直径的圆的方程为(x-4)2+y2=9
令y=0,可得x=1或x=7
∴以线段MN为直径的圆经过x轴上的定点(1,0),(7,0);
②当直线PQ与x轴不垂直时,∵A(-2,0),M(4,m),∴kAM=
m?0 |
4?(?2) |
m |
6 |
∴直线AM的方程为y=
m |
6 |
代入椭圆方程,整理可得(27+m2)x2+4m2x+4m2-108=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则-2与x1是上述方程的两个实根
∴-2x1=
4m2?108 |
27+m2 |
54?2m2 |
27+m2 |
18m |
27+m2 |
∴P(
54?2m2 |
27+m2 |
18m |
27+m2 |
同理可得Q(
54?2n2 |
27+n2 |
18n |
27+n2 |
∴kFP=
y
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