已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率e=
,一条准线方程为x=2.过椭圆的上顶点A作一条与x轴、y轴都不垂直的直线交椭圆于另一点P,P关于x轴的对称点为Q.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线AP,AQ与x轴交点的横坐标分别为m,n,求证:mn为常数,并求出此常数.
已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率e=
,一条准线方程为x=2.过椭圆的上顶点A作一条与x轴、y轴都不垂直的直线交椭圆于另一点P,P关于x轴的对称点为Q.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线AP,AQ与x轴交点的横坐标分别为m,n,求证:mn为常数,并求出此常数.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(1)利用=
,
=2,及其b=
,解出即可得出.
(2)证法一:设P点坐标为(x1,y1),则Q点坐标为(x1,﹣y1).可得kAP,直线AP的方程为y=x+1.令y=0,解得m.同理可得n.再利用(x1,y1)在椭圆
+y2=1上,即可得出mn.
解法二:设直线AP的斜率为k(k≠0),则AP的方程为y=kx+1,令y=0,得m.联立,解得P,则可得Q点的坐标.可得kAQ,可得直线AQ的方程,可得n,即可得出.
【解答】解:(1)∵=
,
=2,
解得a=,c=1,
∴b==1.
故椭圆的方程为+y2=1.
(2)证法一:设P点坐标为(x1,y1),则Q点坐标为(x1,﹣y1).
∵kAP==
,
∴直线AP的方程为y=x+1.
令y=0,解得m=﹣.
∵kAQ==﹣
,
∴直线AQ的方程为y=﹣x+1.
令y=0,解得n=.
∴mn=﹣×
=
.
又∵(x1,y1)在椭圆+y2=1上,
∴=1,即1﹣
=
,
∴mn=2.
∴以mn为常数,且常数为2.
解法二:设直线AP的斜率为k(k≠0),则AP的方程为y=kx+1,
令y=0,得m=﹣.
联立
消去y,得(1+2k2)x2+4kx=0,解得xA=0,xP=﹣,
∴yP=k×xP+1=,
则Q点的坐标为(﹣,﹣
).
∴kAQ==
,
故直线AQ的方程为y=x+1.
令y=0,得n=﹣2k,
∴mn=(﹣)×(﹣2k)=2.
∴mn为常数,常数为2.