设椭圆C:(a>b>0)的一个顶点坐标为A(),且其右焦点到直线的距离为3.
(1)求椭圆C的轨迹方程;
(2)若A、B是椭圆C上的不同两点,弦AB(不平行于y轴)的垂直平分线与x轴相交于点M,则称弦AB是点M的一条“相关弦”,如果点M的坐标为M(),求证点M的所有“相关弦”的中点在同一条直线上;
(3)根据解决问题(2)的经验与体会,请运用类比、推广等思想方法,提出一个与“相关弦”有关的具有研究价值的结论,并加以解决.(本小题将根据所提出问题的层次性给予不同的分值)
网友回答
解:(1),
根据右焦点到直线的距离为3,可得,∴a=2
∴椭圆C的标准方程:
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),中点为P0(x0,y0),
由于,所以(Ⅰ)
则x12+2y12①x22+2y22②.
由①②两式相减得:x12-x22+2y12-2y22=0
即(x1-x2)(x1+x2)+2(y1-y2)(y1+y2)=0(Ⅱ)
由(Ⅰ),(Ⅱ)得:x0=1
因此:点M的所有“相关弦”的中点在同一条直线x=1上.
(3)椭圆到一般,点到一般
?若A、B是椭圆(a>b>0))上的不同两点.弦AB(不平行于y轴)的垂直平分线与x轴相交于点M,则称弦AB是点M的一条“相关弦”,如果点M的坐标为M(t,0),当时,证明:点M的所有“相关弦”的中点在同一条直线上.
解析分析:(1)根据椭圆的焦点在x轴上,可知),根据右焦点到直线的距离为3,可得,从而可求a=2,故可得椭圆C的轨迹方程;(2))设A(x1,y1),B(x2,y2),中点为P0(x0,y0),由于,所以,利用点在椭圆上,有(x1-x2)(x1+x2)+2(y1-y2)(y1+y2)=0,由此能导出点M的所有“相关弦”的中点在同一条直线x=1上.(3)椭圆到一般,点到一般即可得结论:若A、B是椭圆(a>b>0))上的不同两点.弦AB(不平行于y轴)的垂直平分线与x轴相交于点M,则称弦AB是点M的一条“相关弦”,如果点M的坐标为M(t,0),当时,证明:点M的所有“相关弦”的中点在同一条直线上.
点评:本题的考点是直线与圆锥曲线的综合问题,主要考查椭圆标准方程的求解,考查点差法,同时考查学生探究能力,有一定的难度.