已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的離心率為e=
3
2
,直線y=x+
2
與以原點(diǎn)為圓心、橢圓C的短半軸長為半徑的圓O相切.
(1)求橢圓C的方程;
(2)如圖,A,B,D是橢圓C的頂點(diǎn),P是橢圓C上除頂點(diǎn)外的任意點(diǎn),直線DP交x軸于點(diǎn)N,直線AD交BP于點(diǎn)M,設(shè)BP的斜率為k,MN的斜率為m,求證:2m-k為定值.
考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問題
專題:綜合題,圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程
分析:(1)由直線y=x+
2
與以原點(diǎn)為圓心、橢圓C的短半軸長為半徑的圓O相切,求出b,利用離心率及a2=b2+c2求出a,則橢圓方程可求;
(2)設(shè)出直線方程,和橢圓方程聯(lián)立后解出P點(diǎn)坐標(biāo),兩直線方程聯(lián)立解出M點(diǎn)坐標(biāo),由D,P,N三點(diǎn)共線解出N點(diǎn)坐標(biāo),由兩點(diǎn)求斜率得到MN的斜率m,代入2m-k化簡整理即可得到2m-k為定值.
解答: (1)解:∵直線y=x+
2
與以原點(diǎn)為圓心、橢圓C的短半軸長為半徑的圓O相切,
|
2
|
2
=b,
∴b=1,
∵e=
c
a
=
3
2
,∴
a2-b2
a2
=
3
4
,
∴a=2,
∴橢圓C的方程為
x2
4
+y2=1
;
(2)證明:∵B(2,0),P不為橢圓頂點(diǎn),則可設(shè)直線BP的方程為y=k(x-2)(k≠0,k≠±
1
2
).
代入橢圓方程,可得(4k2+1)x2-16k2x+16k2-4=0.
∴xP+2=
16k2
4k2+1

∴xP=
8k2-2
4k2+1
,
∴yP=-
4k
4k2+1

所以P(
8k2-2
4k2+1
,-
4k
4k2+1
).
又直線AD的方程為y=
1
2
x+1.
聯(lián)立
y=k(x-2)
y=
1
2
x+1
,解得M(
4k+2
2k-1
,
4k
2k-1
).
由三點(diǎn)D(0,1),P(
8k2-2
4k2+1
,-
4k
4k2+1
),N(x,0)共線,
-
4k
4k2+1
-1
8k2-2
4k2+1
-0
=
0-1
x-0
,所以N(
4k-2
2k+1
,0
).
∴MN的斜率為m=
4k
2k-1
-0
4k+2
2k-1
-
4k-2
2k+1
=
2k+1
4

則2m-k=
2k+1
2
-k=
1
2

∴2m-k為定值
1
2
點(diǎn)評:本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查了直線與圓錐曲線的關(guān)系,訓(xùn)練了二次方程中根與系數(shù)關(guān)系,考查了由兩點(diǎn)求斜率的公式,是中高檔題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在半徑為2的圓內(nèi)隨機(jī)地取一點(diǎn)A,以點(diǎn)A為中點(diǎn)做一條弦PQ,求弦PQ長超過圓內(nèi)接正三角形的邊長概率是多少( 。
A、
2
3
B、
1
2
C、
1
4
D、
1
3

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(理科學(xué)生做)已知點(diǎn)P1(a1,b1),P2(a2,b2),…,Pn(an,bn),(n為正整數(shù))都在函數(shù)y=(
1
2
)x
的圖象上.
(1)若數(shù)列{an}是等差數(shù)列,求證:數(shù)列{bn}是等比數(shù)列;
(2)設(shè)an=n(n∈N*),過點(diǎn)An(an+2,0),Bn(0,(n+2)bn+1)的直線與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形面積為cn,試求最小的實(shí)數(shù)t,使cn≤t對一切正整數(shù)n恒成立;
(3)對(2)中的數(shù)列{an},對每個(gè)正整數(shù)k,在ak與ak+1之間插入3k-1個(gè)3,得到一個(gè)新的數(shù)列{dn},設(shè)Sn是數(shù)列{dn}的前n項(xiàng)和,試探究2014是否是數(shù)列{Sn}中的某一項(xiàng),寫出你探究得到的結(jié)論并給出證明.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在一條筆直的工藝流水線上有n個(gè)工作臺(tái),將工藝流水線用如圖所示的數(shù)軸表示,各工作臺(tái)的坐標(biāo)分別為x1,x2,…,xn,每個(gè)工作臺(tái)上有若干名工人.現(xiàn)要在流水線上建一個(gè)零件供應(yīng)站,使得各工作臺(tái)上的所有工人到供應(yīng)站的距離之和最短.

(Ⅰ)若n=2,每個(gè)工作臺(tái)上只有一名工人,試確定供應(yīng)站的位置;
(Ⅱ)若n=5,工作臺(tái)從左到右的人數(shù)依次為3,2,1,2,2,試確定供應(yīng)站的位置,并求所有工人到供應(yīng)站的距離之和的最小值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在平面xoy中,不等式x2+y2≤4確定的平面區(qū)域?yàn)閁,不等式組
x-y≥0
x+y≥0
確定的平面區(qū)域?yàn)閂.
(Ⅰ)定義橫、縱坐標(biāo)為整數(shù)的點(diǎn)為“整點(diǎn)”,在區(qū)域U中任取3個(gè)“整點(diǎn)”,求這些“整點(diǎn)”恰好有兩個(gè)“整點(diǎn)”落在區(qū)域V中的概率;
(Ⅱ)在區(qū)域U中每次任取一個(gè)點(diǎn),若所取的點(diǎn)落在區(qū)域V中,稱試驗(yàn)成功,否則稱試驗(yàn)失敗.現(xiàn)進(jìn)行取點(diǎn)試驗(yàn),到成功了4次為止,求在此之前共有三次失敗,且恰有兩次連續(xù)失敗的概率.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

橢圓
x2
4
+
y2
b2
=1(b>0)的焦點(diǎn)在x軸上,左焦點(diǎn)為(-c,0),其右頂點(diǎn)關(guān)于直線x-y+4=0的對稱點(diǎn)在直線x=-
4
c
上,
(1)求橢圓的方程;
(2)過橢圓的左焦點(diǎn)F的直線l交橢圓于A、B兩點(diǎn),交直線x=-
4
c
于點(diǎn)C,設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),且
OA
+
OC
=2
OB
,求△OAB的面積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在邊長為2的正方形ABCD內(nèi)隨機(jī)取一點(diǎn)M,則AM<1的概率為
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖是正方體的平面展開圖,在這個(gè)正方體中,以下四個(gè)命題:
(1)BM與ED平行;
(2)CN與BE是異面直線;
(3)CN與BM成60°;
(4)CN與AF垂直.
其中正確的有
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

△ABC外接圓半徑等于1,其圓心O滿足
AO
=
1
2
(
AB
+
AC
),|
AO
|=|
AC
|
,則向量
BA
BC
方向上的投影等于(  )
A、-
3
2
B、
3
2
C、
3
2
D、3

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同步練習(xí)冊答案