已知椭圆的左顶点是A,过焦点F(c,0)(c>0,为椭圆的半焦距)作倾斜角为θ的直线(非x轴)交椭圆于M,N两点,直线AM,AN分别交直线(称为椭圆的右准线)于P,Q两点.
(1)若当θ=30°时有,求椭圆的离心率;
(2)若离心率e=,求证:为定值.
网友回答
解:(1)如图,作MM1,NN1垂直准线于M1,N1,NH垂直MM1于H,
设|NF|=m,则|FM|=3m,根据椭圆的第二定义有:
,,∴,
在Rt△NMH中,∠NMH=30°,
∴=cos30°,
解得e=.
(2)当时,,
则椭圆方程化为:x2+2y2-2c2=0,
准线:x=,
设MN的方程为x=ty+c,M(x1,y1),N(x2,y2),P(2c,yP),Q(2c,yQ),
由A,M,P三点共线,得,,
由A,N,Q三点共线,得Q(),,
,①
把x=ty+c代入x2+2y2-2c2=0,得(2+t2)y2+2cty-c2=0,
,
∴,②
=
=
=
=.③
∵a=,
∴将②③代入①,整理得=0.
解析分析:(1)作MM1,NN1垂直准线于M1,N1,NH垂直MM1于H,设|NF|=m,则|FM|=3m,根据椭圆的第二定义有:,,故,在Rt△NMH中,∠NMH=30°,由此能求出e.(2)当时,,则椭圆方程化为:x2+2y2-2c2=0,准线:x=,设MN的方程为x=ty+c,M(x1,y1),N(x2,y2),P(2c,yP),Q(2c,yQ),由A,M,P三点共线,得,,由A,N,Q三点共线,得Q(),,由此能够证明为定值.
点评:本题考查椭圆方程的求法和向量数量积为定值的证明,具体涉及到椭圆的简单性质,根与系数的关系,椭圆的离心率等基本知识的应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.