题目
在平面直角坐标系 中,已知椭圆 的离心率为 且短轴长为2.
(1)
求椭圆 的标准方程;
(2)
若直线 与椭圆 交于 , 两点, ,直线 与直线 的斜率之积为 ,证明直线 过定点并求出该定点坐标.
答案: 解:由 {ca=222b=2a2=b2+c2 得 {a=2b=1c=1 ∴椭圆C的标准方程为 x22+y2=1
解:若直线 l 的斜率不存在,设 M(s,t) ,则 N(s,−t) , 此时 kPM⋅kPN=t−1s×−t−1s=1−t2s2=12s2s2=12 ,与题设矛盾, 故直线 l 的斜率必存在. 设 l:y=kx+m , M(x1,y1) , N(x2,y2) ,联立 {y=kx+mx22+y2=1 得: (2k2+1)x2+4mkx+2m2−2=0 , Δ=8(2k2−m2+1)>0 , ∴ x1+x2=−4mk2k2+1 , x1x2=2m2−22k2+1 ∵ kPM⋅kPN=y1−1x1⋅y2−1x2=y1y2−(y1+y2)+1x1x2=k2x1x2+k(m−1)(x1+x2)+(m−1)2x1x2=16 代入 x1+x2=−4mk2k2+1 , x1x2=2m2−22k2+1 整理得: m2−3m+2=0 , 解得: m=2 或 m=1 (舍去),即直线过定点 (0,2)