已知椭圆C1的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,离心率为为椭圆上一动点,F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,且△PF1F2面积的最大值为.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设椭圆短轴的上端点为A、M为动点,且成等差数列,求动点M的轨迹C2的方程;
(3)过点M作C2的切线l交于C1与Q、R两点,求证:.
网友回答
(1)解:设椭圆C1的方程为,∴,所以a=2b.
由椭圆几何性质知,当P为椭圆的短袖端点时,△PF1F2的面积最大,故,∴a=2,b=1,
故所求椭圆方程为;
(2)解:由(1)知A(0,1),F1=(),设M(x,y)则
由题意得,∴
整理得M的轨迹C2的方程为;
(3)证明:l的斜率存在时,设l方程为y=kx+m,代入椭圆方程并整理得(1+4k2)x2+8mkx+4m2-4=0.
△=(8km)2-16(m2-1)(1+4k2)>0,
设Q(x1,y1),R(x2,y2),∴
所以,
则=
又因为l与C2相切,所以,∴5m2-4k2-4=0
所以,
当l的斜率不存在时,l:x=,代入椭圆方程解得或,此时
综上所述,
解析分析:(1)设椭圆C1的方程,利用离心率为,可得a=2b.由椭圆几何性质知,当P为椭圆的短袖端点时,△PF1F2的面积最大,根据△PF1F2面积的最大值为,建立方程,即可求得椭圆C1的方程;(2)用坐标表示向量,利用成等差数列,建立方程,整理可得M的轨迹C2的方程;(3)l的斜率存在时,设l方程代入椭圆方程,利用韦达定理,借助于坐标表示,结合l与C2相切,可得;当l的斜率不存在时,l:x=,代入椭圆方程,求出Q,R的坐标,即可证得结论.
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查向量知识的运用,考查直线与椭圆的位置关系,正确运用韦达定理是关键.