如圖,已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)d的離心率為
2
2
,以該橢圓上的點和橢圓的左、右焦點F1、F2為頂點的三角形的周長為4(
2
+1
).一等軸雙曲線的頂點是該橢圓的焦點,設P為該雙曲線上異于頂點的任一點,直線PF1和PF2與橢圓的交點分別為A、B和C、D.
(1)求橢圓和雙曲線的標準方程;
(2)是否存在常熟λ,使得|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|恒成立?若存在,求λ的值,若不存在,請說明理由.
(1)由題意知,橢圓離心率為
c
a
=
2
2
,得a=
2
c
,
因為2a+2c=4(
2
+1)
,所以可解得2
2
,c=2,所以b2=a2-c2=4,
所以橢圓的標準方程為
x2
8
+
y2
4
=1
,
所以橢圓的焦點坐標為(±2,0),
因為雙曲線為等軸雙曲線,且頂點是該橢圓的焦點,
所以該雙曲線的標準方程為
x2
4
-
y2
4
=1
;
(2)設點P(x0,y0),直線PF1、PF2的斜率分別為k1、k2,則k1•k2=
y0
x0+2
y0
x0-2
=
y02
x02-4
=1,
假設存在常數(shù)λ,使得得|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|恒成立,
則設直線AB的方程為y=k(x+2),直線CD的方程為y=
1
k
(x-2),
y=k(x+2)代入橢圓方程消y得:(2k2+1)x2+8k2x+8k2-8=0,
設A(x1,y1),B(x2,y2),則由韋達定理得x1+x2=-
8k2
2k2+1
,x1x2=
8k2-8
2k2+1

∴|AB|=
1+k2
(x1+x2)2-4x1x2
=
4
2
(1+k2)
2k2+1
,
同理可得|CD|=
4
2
(1+k2)
k2+2

∵|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|,
∴λ=
1
|AB|
+
1
|CD|
=
3(k2+1)
4
2
(k2+1)
=
3
2
8
,
∴存在常數(shù)λ=
3
2
8
,使得|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|恒成立.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:解答題

設橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左焦點為F,上頂點為A,過點A與AF垂直的直線分別交橢圓C與x軸正半軸于點P、Q,且
AP
=
8
5
PQ

(1)求橢圓C的離心率;
(2)若過A、Q、F三點的圓恰好與直線l:x+
3
y+3=0相切,求橢圓C的方程.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:解答題

在平面直角坐標系中,N為圓C:(x+1)2+y2=16上的一動點,點D(1,0),點M是DN的中點,點P在線段CN上,且
MP
DN
=0

(Ⅰ)求動點P表示的曲線E的方程;
(Ⅱ)若曲線E與x軸的交點為A,B,當動點P與A,B不重合時,設直線PA與PB的斜率分別為k1,k2,證明:k1•k2為定值.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:解答題

已知O為坐標原點,F(xiàn)為橢圓C:x2+
y2
2
=1
在y軸正半軸上的焦點,過F且斜率為-
2
的直線l與C交于A、B兩點,點P滿足
OA
+
OB
+
OP
=
0

(Ⅰ)證明:點P在C上;
(Ⅱ)設點P關于點O的對稱點為Q,證明:A、P、B、Q四點在同一圓上.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:填空題

已知橢圓
x2
4
+
y2
2
=1
,過程P(1,1)作直線l,與橢圓交于A,B兩點,且點P是線段AB的中點,則直線l的斜率為______.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:解答題

直線l過x軸上的點M,l交橢圓
x2
8
+
y2
4
=1
于A,B兩點,O是坐標原點.
(1)若M的坐標為(2,0),當OA⊥OB時,求直線l的方程;
(2)若M的坐標為(1,0),設直線l的斜率為k(k≠0),是否存直線l,使得l垂直平分橢圓的一條弦?如果存在,求k的取值范圍;如果不存在,說明理由.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:解答題

已知橢圓C的中心在原點,焦點在x軸上,離心率e=
1
2
,一個頂點的坐標為(0,
3
)

(1)求橢圓C的方程;
(2)橢圓C的左焦點為F,右頂點為A,直線l:y=kx+m與橢圓C相交于M,N兩點且
AM
AN
=0
,試問:是否存在實數(shù)λ,使得S△FMN=λS△AMN成立,若存在,求出λ的值;若不存在,請說明理由.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:解答題

已知橢圓C1
x2
4
+y2=1,橢圓C2以C1的長軸為短軸,且與C1有相同的離心率.
(1)求橢圓C2的方程;
(2)設O為坐標原點,點A,B分別在橢圓C1和C2上,
OB
=2
OA
,求直線AB的方程.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:解答題

如圖,橢圓C的中心在原點,焦點在x軸上,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓C的左、右焦點,M是橢圓短軸的一個端點,過F1的直線l與橢圓交于A,B兩點,△MF1F2的面積為4,△ABF2的周長為8
2

(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)設點Q的坐標為(1,0),是否存在橢圓上的點P及以Q為圓心的一個圓,使得該圓與直線PF1,PF2都相切,如存在,求出P點坐標及圓的方程,如不存在,請說明理由.

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