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椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)的两个焦点为F1,F2,点P在椭圆上,且PF1垂直F1F2,PF1=

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/13 16:16:01
椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)的两个焦点为F1,F2,点P在椭圆上,且PF1垂直F1F2,PF1=4/3,PF2=14/3
(1)求椭圆的标准方程
(2)若直线l过圆x^2+y^2+4x-2y=0的圆心M,交椭圆于A、B两点,且A、B关于M对称,求直线l的方程
椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)的两个焦点为F1,F2,点P在椭圆上,且PF1垂直F1F2,PF1=
第一个问题:
由椭圆定义,有:PF1+PF2=2a,∴2a=4/3+14/3=6,∴a=3,∴a^2=9.
∵PF1⊥F1F2,∴PF2^2=PF1^2+F1F2^2,∴(14/3)^2=(4/3)^2+F1F2^2,
∴F1F2^2=(14/3+4/3)×(14/3-4/3)=6×(10/3)=20,∴4c^2=20,∴c^2=5,
a^2-b^2=5,∴9-b^2=5,∴b^2=4.
∴满足条件的椭圆方程是:x^2/9+y^2/4=1.
第二个问题:
改写圆的方程,得:(x+2)^2+(y-1)^2=5,∴圆心M的坐标为(-2,1).
∵椭圆关于x轴对称,又过点M(-2,1)的直线l与椭圆的交点A、B关于M对称,
∴直线l存在斜率,令斜率为k,则直线l的方程是:y-1=k(x+2),即:y=kx+2k+1.
联立:y=kx+2k+1、x^2/9+y^2/4=1,消去y,得:x^2/9+(kx+2k+1)^2/4=1,
∴4x^2+9(kx+2k+1)^2=36,
∴4x^2+9k^2x^2+18(2k+1)kx+9(2k+1)^2=36,
∴(4+9k^2)x^2+18(2k+1)kx+9(2k+1)^2-36=0.
∵A、B都在直线y=kx+2k+1上,
∴可设A、B的坐标分别是(m,km+2k+1)、(n,kn+2k+1).
显然,m、n是方程(4+9k^2)x^2+18(2k+1)kx+9(2k+1)^2-36=0的两根,
∴由韦达定理,有:m+n=-18(2k+1)k/(4+9k^2).
由中点坐标公式,有:(m+n)/2=-2,∴-9(2k+1)k/(4+9k^2)=-2,
∴9(2k+1)k=2(4+9k^2),∴9(4k^2+4k+1)=8+18k^2,
∴18k^2+36k+1=0,∴18k^2+36k+18=17,∴18(k+1)^2=17,
∴36(k+1)^2=34,∴6(k+1)=√34,或6(k+1)=-√34,
∴k=√34/6-1=(√34-6)/6,或k=-√34/6-1=-(√34+6)/6.
当k=√34/6-1时,2k+1=√34/3-2+1=(√34-3)/3.
当k=-√34/6-1时,2k+1=-√34/3-2+1=-(√34+3)/3.
∴满足条件的直线l的方程是:
y=(√34-6)x/6+(√34-3)/3,或y=-(√34+6)x/6-(√34+3)/3.