已知橢圓E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)上任意一點(diǎn)到兩焦點(diǎn)距離之和為2
5
,離心率為
5
5
,左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P是右準(zhǔn)線上任意一點(diǎn),過F2作直線PF2的垂線F2Q交橢圓于Q點(diǎn).
(1)求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)證明:直線PQ與直線OQ的斜率之積是定值;
(3)點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為3,過P作動(dòng)直線l與橢圓交于兩個(gè)不同點(diǎn)M,N,在線段MN上取點(diǎn)H(異于點(diǎn)M,N),滿足
MP
PN
=
MH
HN
,試證明點(diǎn)H恒在一定直線上.
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)由題意可得
2a=2
5
e=
c
a
=
5
5
a2=b2+c2
,求出a,b,c,可得橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)根據(jù)PF2⊥F2Q,可得-y1y0=4(x1-1),再利用直線的斜率公式,即可證明;
(3)設(shè)過P(5,3)的直線L與橢圓交于兩個(gè)不同點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2),點(diǎn)H(x,y),確定坐標(biāo)之間的關(guān)系,再利用4
x
2
1
+5
y
2
1
=20
,4
x
2
2
+5
y
2
2
=20
,即可得證.
解答: 解:(1)由題意可得
2a=2
5
e=
c
a
=
5
5
a2=b2+c2
,解得a=
5
,c=1,b=2,
所以橢圓E:
x2
5
+
y2
4
=1

(2)由(1)可知:橢圓的右準(zhǔn)線方程為x=
a2
c
=5
,F(xiàn)2(1,0)
設(shè)P(5,y0),Q(x1,y1),
因?yàn)镻F2⊥F2Q,所以kQF2kPF2=
y0
5-1
y1
x1-1
=-1
,
所以-y1y0=4(x1-1),
又因?yàn)?span id="io49v9e" class="MathJye">kPQkOQ=
y1
x1
y1-y0
x1-5
=
y12-y1y0
x
2
1
-5x1
=
y
2
1
+4(x1-1)
x
2
1
-5x1
y
2
1
=4(1-
x
2
1
5
)

代入化簡(jiǎn)得直線PQ與直線OQ的斜率之積是定值-
4
5

(3)設(shè)過P(5,3)的直線L與橢圓交于兩個(gè)不同點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2),點(diǎn)H(x,y),
4
x
2
1
+5
y
2
1
=20
,4
x
2
2
+5
y
2
2
=20
,
設(shè)
MP
PN
=
MH
HN
=λ,則(x1-5,y1-3)=λ(x2-5,y2-3),(x-x1,y-y1)=λ(x2-x,y2-y)
整理得5=
x1x2
1-λ
,x=
x1x2
1+λ
,3=
y1y2
1-λ
,y=
y1y2
1+λ

從而5x=
x12-λ2y22
1-λ2
,3y=
y12-λ2y22
1-λ2

由于4
x
2
1
+5
y
2
1
=20
,4
x
2
2
+5
y
2
2
=20
,
20x+15y=
4
x
2
1
-4λ2
x
2
2
+5
y
2
1
-5λ2
y
2
2
1-λ2
=
4
x
2
1
+5
y
2
1
-λ2(4
x
2
2
+5
y
2
2
)
1-λ2
=20

所以點(diǎn)H恒在直線20x+15y-20=0,即4x+3y-4=0上.
點(diǎn)評(píng):本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查向量知識(shí)的運(yùn)用,考查斜率公式,考查學(xué)生分析解決問題的能力,屬于難題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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直線x-
3
y+1=0的傾斜角大小為
 

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如圖,四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB∥CD,∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=2CD,E為PB的中點(diǎn).
(Ⅰ)證明:CE⊥AB;
(Ⅱ)若二面角P-CD-A為45°,求直線CE與平面PAB所成角的正切值.
(Ⅲ)若PA=kAB,求平面PCD與平面PAB所成的銳二面角的余弦值.

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曲線f(x)=cosx(x>0)上所有最值點(diǎn)按橫坐標(biāo)由小到大的順序排成點(diǎn)列(an,f(an))(n∈N*).
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)bn=3nan,數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Tn,求sinT7的值.

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平面上給定10個(gè)點(diǎn),任意三點(diǎn)不共線,由這10個(gè)點(diǎn)確定的直線中,無三條直線交于同一點(diǎn)(除原10點(diǎn)外),無兩條直線互相平行.求:
(1)這些直線所成的點(diǎn)的個(gè)數(shù)(除原10點(diǎn)外);
(2)這些直線交成多少個(gè)三角形?

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

過橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的右焦點(diǎn)且垂直于x軸的直線與橢圓交于M,N兩點(diǎn),以MN為直徑的圓恰好過左焦點(diǎn),則橢圓的離心率等于
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知關(guān)于x的二次函數(shù)f(x)=ax2-4bx+1.
(Ⅰ)設(shè)集合A={-1,1,2,3,4,5}和B={-2,-1,1,2,3,4},分別從集合A,B中隨機(jī)取一個(gè)數(shù)作為a和b,求函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[1,+∞)上是增函數(shù)的概率.
(Ⅱ)設(shè)點(diǎn)(a,b)是區(qū)域
x+y-8≤0
x>0
y>0
內(nèi)的隨機(jī)點(diǎn),求函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,+∞)上是增函數(shù)的概率.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知命題p:存在x∈R,x2+mx+1<0,q:任意x∈R,sinx+cosx>m,若p∨q為真,p∧q為假,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓
x2
8
+
y2
2
=1上一點(diǎn)A(2,1)和該橢圓上兩動(dòng)點(diǎn)B、C,直線AB、AC的斜率分別為k1、k2,且k1+k2=0,則直線BC的斜率k( 。
A、k>
1
2
或k<-
1
2
B、k=-
1
2
C、k=
1
2
D、k的值不確定

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