已知椭圆C:x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0),F1,F2为左右焦点,A为右顶点,l为左准线,

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/01 20:28:48
已知椭圆C:x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0),F1,F2为左右焦点,A为右顶点,l为左准线,过F1的直线l':x=my-c与椭圆相交于P,Q两点,
且有:向量AP·向量AQ=1/2(a+c)^2
(1).求椭圆C的离心率
(2)若e∈(1/2,2/3),求m的取值范围
(3)若AP∩l=M,AQ∩l=N,求证M,N点的纵坐标之积为定值

(一)、设P(ms-c,s),P(mh-c,h),由P、Q在椭圆上,即s、h是方程 (mt-c)^2/a^2+t^2/b^2=1 的两根,由韦达定理得 s+h=2mcb^2/(b^2*m^2+a^2) ,sh=-b^4/(m^2*b^2+a^2) ;向量 AP=(ms-a-c,s) ,AQ=(mh-a-c,h) ,而向量AP ·向量AQ=(ms-a-c,s)·(mh-a-c,h)=(ms-a-c)(mh-a-c)+sh=(1/2)*(a+c)^2 ,即 (m^2+1)*s*h-(a+c)*(s+h)+(1/2)*(a+c)^2=0 ,联立消去s、h,并整理得 [(e+1)^2]*[(m^2-2)e^2+4e-(m^2+1)]=0(0<e<1),解得椭圆C的离心率 e=[-2+√(m^4-m^2+2)]/(m^2-2) 。(二)、若 e∈(1/2,2/3) ,即 1/2<[-2+√(m^4-m^2+2)]/(m^2-2)]<2/3 ,0<3m^4-6m^2+7 且 5m^4-17m^2+14<0 ,解得 7/5<m^2<2 ,m的取值范围 {m|-√2<m<-√35/5 或 √35/5<m<√2} 。(三)、)若 AP∩l=M ,AQ∩l=N ,左准线l的方程为 x=-a^2/c ,直线AP的参数方程为 sx-(ms-a-c)y-sa=0 ,求得M的纵坐标 M_y=[(a^2+ac)*s]/(ac+c^2-mcs) ,同理得N的纵坐标为 N_y=[(c^2+ac)*h]/(ac+c^2-mch)。M_y*N_y=(a^2+ac)^2*s*h/[(c^2+ac-mcs)*(c^2+ac-mch)]=(a^2+ac)^2*s*h/[(c^2+ac)^2-mc(c^2+ac)(s+h)+m^2*c^2*s*h]=(a^2+ac)^2*(-b^4)/[(c^2+ac)^2*(m^2*b^2+a^2)-2m^2*c^2*b^2*(c^2+ac)-b^4*m^2*c^2]=(a^2+ac)^2*(-b^4)/{(c^2+ac)^2*a^2+[(c^2+ac)^2-2*c^2*b^2*(c^2+ac)-b^4*c^2)]*m^2}=(a^2+ac)^2*(-b^4)/{(c^2+ac)^2*a^2+[