如图,椭圆与一等轴双曲线相交,M是其中一个交点,并且双曲线在左、右顶点分别是该椭圆的左、右焦点F1、F2,双曲线的左、右焦点分别是椭圆左、右顶点,△MF1F2的周长为

发布时间:2020-07-31 22:51:59

如图,椭圆与一等轴双曲线相交,M是其中一个交点,并且双曲线在左、右顶点分别是该椭圆的左、右焦点F1、F2,双曲线的左、右焦点分别是椭圆左、右顶点,△MF1F2的周长为(4),设P为该双曲线上异于顶点的任一点,直线PF1和PF2与椭圆的交点分别为A,B和C,D.
(1)求椭圆和双曲线的标准方程;
(2)设直线PF1、PF2的斜率分别为k1、k2,求证:k1?k2=1;
(3)是否存在常数λ,使得|AB|+|CD|=λ|AB|?|CD|恒成立?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.

网友回答

(1)解:由题意知,双曲线的离心率为,椭圆离心率为,∴a=c
∵2a+2c=4( ),∴a=2,c=2,∴b2=a2-c2=4,
∴椭圆的标准方程为;
∴椭圆的焦点坐标为(±2,0),
∵双曲线为等轴双曲线,且顶点是该椭圆的焦点,
∴该双曲线的标准方程为.
(2)证明:设点P(x0,y0),则k1=,k2=,
∴k1?k2==,
又点P(x0,y0)在双曲线上,∴y02=x02-4,
∴k1?k2==1.
(3)解:假设存在常数λ,使得得|AB|+|CD|=λ|AB|?|CD|恒成立,则由(2)知k1?k2=1,
∴设直线AB的方程为y=k(x+2),则直线CD的方程为y=(x-2),
由方程组 消y得:(2k2+1)x2+8k2x+8k2-8=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则由韦达定理得,x1+x2=,x1?x2=,
∴|AB|=,
同理可得|CD|=
∵|AB|+|CD|=λ|AB|?|CD|,
∴λ==
∴存在常数λ=,使得|AB|+|CD|=λ|AB|?|CD|恒成立.
解析分析:(1)由题意知,确定双曲线、椭圆离心率,根据△MF1F2的周长,即可求得椭圆的标准方程,根据双曲线为等轴双曲线,且顶点是该椭圆的焦点,可求双曲线的标准方程,;(2)设点P(x0,y0),根据斜率公式求得k1、k2,利用点P在双曲线上,即可证明结果;(3)设直线AB、CD的方程与椭圆方程联立,利用韦达定理,即可求得|AB|,|CD|,代入|AB|+|CD|=λ|AB|?|CD|,求得λ的值.

点评:本题考查了椭圆的定义、离心率、椭圆与双曲线的标准方程、直线与圆锥曲线的位置关系,是一道综合性的试题,考查同学们观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.
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