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椭圆C的中心为坐标原点O,点A1,A2分别是椭圆的左、右顶点,B为椭圆的上顶点,一个焦点为F(,0),离心率为.点M是椭圆C上在第一象限内的一个动点,直线A1M与y轴交于点P,直线A2M与y轴交于点Q.(I)求椭圆C的标准方程;(II)若把直线MA1,MA2的斜率分别记作k1,k2,求证:k1k2=-;(III) 是否存在点M使|PB|=|BQ|,若存在,求出点M的坐标,若不存在,说明理由.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
椭圆C的中心为坐标原点O,点A
1
,A
2
分别是椭圆的左、右顶点,B为椭圆的上顶点,一个焦点为F(
,0),离心率为
.点M是椭圆C上在第一象限内的一个动点,直线A
1
M与y轴交于点P,直线A
2
M与y轴交于点Q.
(I)求椭圆C的标准方程;
(II)若把直线MA
1
,MA
2
的斜率分别记作k
1
,k
2
,求证:k
1
k
2
=-
;
(III) 是否存在点M使|PB|=
|BQ|,若存在,求出点M的坐标,若不存在,说明理由.
试题解答
见解析
由题意,可设椭圆C的方程为
(a>b>0),则c=
,
,
所以a=2,b
2
=a
2
-c
2
=1,
所以椭圆C的方程为
=1.
(II)证明:由椭圆C的方程可知,点A
1
的坐标为(-2,0),点A
2
的坐标为(2,0),
设动点M的坐标为(x
,y
),由题意可知0<x
<2,y
>0,
直线MA
1
的斜率
>0,直线MA
2
的斜率
<0,
所以
,
因为点M(x
,y
)在椭圆
=1上,
所以
,即
,
所以k
1
k
2
=
=-
;
(III)设直线MA
1
的方???为y=k
1
(x+2),令x=0,得y=2k
1
,所以点P的坐标为(0,2k
1
),
设直线MA
2
的方程为y=k
2
(x-2),令x=0,得y=-2k
2
,所以点Q的坐标为(0,-2k
2
),
由椭圆方程可知,点B的坐标为(0,1),
由|PB|=
|BQ|,得
,
由题意,可得1-2k
1
=
(-2k
2
-1),
整理得4k
1
-2k
2
=3,与k
1
k
2
=-
联立,消k
1
可得2
+3k
2
+1=0,
解得k
2
=-1或
,
所以直线MA
2
的直线方程为y=-(x-2)或y=-
(x-2),
因为y=-
(x-2)与椭圆交于上顶点,不符合题意.
把y=-(x-2)代入椭圆方程,得5x
2
-16x+12=0,
解得x=
或2,
因为0<x
<2,所以点M的坐标为(
).
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