Question

直線l：y=k（x-1）過已知橢圓經(jīng)過點(diǎn)（0，），離心率為，經(jīng)過橢圓C的右焦點(diǎn)F的直線l交橢圓于A、B兩點(diǎn)，點(diǎn)A、F、B在直線x=4上的射影依次為點(diǎn)D、K、E．
（Ⅰ）求橢圓C的方程；
（Ⅱ）若直線l交y軸于點(diǎn)M，且，當(dāng)直線l的傾斜角變化時，探求λ+μ的值是否為定值？若是，求出λ+μ的值，否則，說明理由；
（Ⅲ）連接AE、BD，試探索當(dāng)直線l的傾斜角變化時，直線AE與BD是否相交于定點(diǎn)？若是，請求出定點(diǎn)的坐標(biāo)，并給予證明；否則，說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）由題設(shè)知，因?yàn)閍²=b²+c²a²=4，c²=1，由此能求出橢圓C的方程．
（Ⅱ）設(shè)直線l方程y=k（x-1），且l與y軸交于M（0，-1），設(shè)直線l交橢圓于A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），由得（3+4k²）x²-8k²x+4k²-12=0，再由韋達(dá)定理結(jié)合題設(shè)條件能夠推導(dǎo)出當(dāng)直線l的傾斜角變化時，λ+μ的值為定值．
（Ⅲ）當(dāng)直線l斜率不存在時，直線l⊥X軸，則ABED為矩形，由對稱性知，AE與BD相交FK的中點(diǎn)猜想，當(dāng)直線l的傾斜角變化時，AE與BD相交于定點(diǎn)．
證明：由A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），知D（4，y₁），E（4，y₂）．當(dāng)直線l的傾斜角變化時，首先證直線AE過定點(diǎn)再證點(diǎn)也在直線l_BD上；所以當(dāng)m變化時，AE與BD相交于定點(diǎn)．
解答：解：（Ⅰ）由題設(shè)知，因?yàn)閍²=b²+c²a²=4，c²=1，∴橢圓C的方程（3分）
（Ⅱ）易知直線l的斜率存在，設(shè)直線l方程y=k（x-1），且l與y軸交于M（0，-k），設(shè)直線l交橢圓于A（x₁，y₁），B（x₂，y₂）
由得（3+4k²）x²-8k²x+4k²-12=0，
∴（6分）
又由，
∴（x₁，y₁）=λ（1-x₁，-y₁），
∴，同理∴（8分）
∴
所以當(dāng)直線l的傾斜角變化時，λ+μ的值為定值；（10分）
（Ⅲ）當(dāng)直線l斜率不存在時，直線l⊥X軸，則ABED為矩形，由對稱性知，AE與BD相交FK的中點(diǎn)
猜想，當(dāng)直線l的傾斜角變化時，AE與BD相交于定點(diǎn)（11分）
證明：由（Ⅱ）知A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），∴D（4，y₁），E（4，y₂）
當(dāng)直線l的傾斜角變化時，首先證直線AE過定點(diǎn)∵
當(dāng)時，==∴點(diǎn)在直線l_AE上，同理可證，點(diǎn)也在直線l_BD上；∴當(dāng)m變化時，AE與BD相交于定點(diǎn)
點(diǎn)評：本題主要考查直線與圓錐曲線的綜合應(yīng)用能力，具體涉及到軌跡方程的求法及直線與橢圓的相關(guān)知識，解題時要靈活運(yùn)用圓錐曲線性質(zhì)，注意合理地進(jìn)行等價轉(zhuǎn)化．