题目

已知椭圆C: +=1(a>b>0)的长轴长为2,右焦点F(1,0),过F作两条互相垂直的直线分别交椭圆G于点A,B和C,D,设AB,CD的中点分别为P,Q. (Ⅰ)求椭圆G的方程; (Ⅱ)若直线AB,CD的斜率均存在,求•的最大值,并证明直线PQ与x轴交于定点. 答案:【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程. 【分析】(Ⅰ)由椭圆的长轴长为2,右焦点F(1,0),列出方程组求出a,b,由此能求出椭圆G的方程. (Ⅱ)F(1,0),由题意设直线AB的方程为y=k(x﹣1),k≠0,由,得(3k2+2)x2﹣6k2x+3k2﹣6=0,由此利用韦达定理、中点坐标公式分别求出AB的中点P,CD的中点Q,从而求出k=±1时,有最大值.当k=±1时,直线PQ的方程为x=,恒过定点(,0),当直线有斜率时,求出直线PQ的方程,由此能求出直线PQ恒过定点(). 【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆C: +=1(a>b>0)的长轴长为2,右焦点F(1,0), ∴,解得a=,b=, ∴椭圆G的方程为=1. (Ⅱ)F(1,0),由题意设直线AB的方程为y=k(x﹣1),k≠0, 由,得(3k2+2)x2﹣6k2x+3k2﹣6=0, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则,y1+y2=k(x1+x2)﹣2k=, ∴AB的中点P(,), 又由题意得直线CD的方程为y=﹣, 同理,得CD的中点Q(), ∴== =≤=, 当且仅当,即k=±1时,有最大值. 又当直线PQ⊥x轴时, =, 即k=±1时,直线PQ的方程为x=,恒过定点(,0), 当直线有斜率时,kPQ==, ∴直线PQ的方程为y﹣, 令y=0,得x===,恒过定点(), 综上,直线PQ恒过定点().
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