设F1、F2分别为椭圆C:=1(a>b>0)的左、右两个焦点.
(1)若椭圆C上的点A(1,)到F1、F2两点的距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;
(2)设点K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段F1K的中点的轨迹方程;
(3)已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为kPM、kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P位置无关的定值.试对双曲线写出具有类似特性的性质,并加以证明.
网友回答
解:(1)椭圆C的焦点在x轴上,由椭圆上的点A到F1、F2两点的距离之和是4,得2a=4,即a=2.
又点A(1,)在椭圆上,因此b2=3,于是c2=1.
所以椭圆C的方程为,焦点F1(-1,0),F2(1,0).
(2)设椭圆C上的动点为K(x1,y1),线段F1K的中点Q(x,y),∴x1=2x+1,y1=2y.
因此.即为所求的轨迹方程.
(3)类似的性质为若MN是双曲线 -=1上关于原点对称的两个点,
点P是双曲线上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,
并记为kPM、kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P位置无关的定值.
设点M的坐标为(m,n),则点N的坐标为(-m,-n),
其中 -=1、又设点P的坐标为(x,y),
由kPM=,kPN=,
得kPM?kPN=?=,
将y2=x2-b2,n2=m2-b2,代入得kPM?kPN=.
解析分析:(1)椭圆C的焦点在x轴上,由椭圆上的点A到F1、F2两点的距离之和是4,根据椭圆的定义可得2a=4,即a=2.利用点A(1,)在椭圆上,可求得b2=3,从而可求椭圆C的方程;(2)先利用中点坐标公式求得动点与F1K之间坐标关系,利用动点在椭圆上,可求中点的轨迹方程.(3)设点M的坐标为(m,n),则点N的坐标为(-m,-n),进而可知 -=1、又设点P的坐标为(x,y),表示出直线PM和PN的斜率,求的两直线斜率乘积的表达式,把y和x的表达式代入发现结果与p无关.
点评:本题以椭圆为载体,考查椭圆的标准方程,考查代入法求轨迹方程,考查了圆锥曲线的共同特征.考查了学生综合分析问题和解决问题的能力.