解答题已知椭圆C1:的离心率为,椭圆上一点到一个焦点的最大值为3,圆,点A是椭圆上的顶点,点P是椭圆C1上不与椭圆顶点重合的任意一点.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)若直线AP与圆C2相切,求点P的坐标;
(3)若点M是椭圆C1上不与椭圆顶点重合且异于点P的任意一点,点M关于x轴的对称点是点N,直线MP,NP分别交x轴于点E(x1,0),点F(x2,0),探究x1?x2是否为定值.若为定值,求出该定值;若不为定值,请说明理由.
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解:(1)由题意,,∴a=2,c=1,∴b2=a2-c2=3,∴椭圆C1的方程为;
(2)由(1)知A(0,),且直线AP的斜率存在,设其斜率为k,则直线AP的方程为kx-y+=0
圆C2的圆心坐标为(-4,),半径为2
∵直线AP与圆C2相切,
∴=2
∴
k=时,直线方程代入椭圆方程可得5x2+8x=0,∴x=0或x=-,∴点P的坐标为(-,-)
同理可得k=-时,点P的坐标为(,-);
(3)设M(x3,y3),P(x4,y4),则N(x3,-y3),
由M,P,E三点共线,可得=,∴
同理由N,P,F三点共线,可得
∵M,P在椭圆上,∴,
∴x1?x2=×=4
∴x1?x2是定值,定值为4.解析分析:(1)根据的离心率为,椭圆上一点到一个焦点的最大值为3,建立方程组,即可求得椭圆C1的方程;(2)设直线AP的方程为kx-y+=0,利用直线AP与圆C2相切,求得直线的斜率,从而可得点P的坐标;(3)设M、P、N的坐标,利用M,P,E三点共线,N,P,F三点共线,结合M,P在椭圆上,即可求得x1?x2是定值.点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与圆相切,考查三点共线,正确确定椭圆方程是关键.