直线l:y=k(x-1)过已知椭圆
经过点(0,
),离心率为
,经过椭圆C的右焦点F的直线l交椭圆于A、B两点,点A、F、B在直线x=4上的射影依次为点D、K、E.(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若直线l交y轴于点M,且
,当直线l的倾斜角变化时,探求λ+μ的值是否为定值?若是,求出λ+μ的值,否则,说明理由;(Ⅲ)连接AE、BD,试探索当直线l的倾斜角变化时,直线AE与BD是否相交于定点?若是,请求出定点的坐标,并给予证明;否则,说明理由.在线课程解:(Ⅰ)由题设知
,因为a2=b2+c2a2=4,c2=1,∴椭圆C的方程
(3分)(Ⅱ)易知直线l的斜率存在,设直线l方程y=k(x-1),且l与y轴交于M(0,-k),设直线l交椭圆于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)∴

所以当直线l的倾斜角变化时,λ+μ的值为定值
;(10分)(Ⅲ)当直线l斜率不存在时,直线l⊥X轴,则ABED为矩形,由对称性知,AE与BD相交FK的中点

猜想,当直线l的倾斜角变化时,AE与BD相交于定点
(11分)证明:由(Ⅱ)知A(x1,y1),B(x2,y2),∴D(4,y1),E(4,y2)
当直线l的倾斜角变化时,首先证直线AE过定点
∵
当
时,
=
=
∴点
在直线lAE上,同理可证,点
也在直线lBD上;∴当m变化时,AE与BD相交于定点
分析:(Ⅰ)由题设知
,因为a2=b2+c2a2=4,c2=1,由此能求出椭圆C的方程.(Ⅱ)设直线l方程y=k(x-1),且l与y轴交于M(0,-1),设直线l交椭圆于A(x1,y1),B(x2,y2),由
得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,再由韦达定理结合题设条件能够推导出当直线l的倾斜角变化时,λ+μ的值为定值
.(Ⅲ)当直线l斜率不存在时,直线l⊥X轴,则ABED为矩形,由对称性知,AE与BD相交FK的中点
猜想,当直线l的倾斜角变化时,AE与BD相交于定点
.证明:由A(x1,y1),B(x2,y2),知D(4,y1),E(4,y2).当直线l的倾斜角变化时,首先证直线AE过定点
再证点
也在直线lBD上;所以当m变化时,AE与BD相交于定点
.点评:本题主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,具体涉及到轨迹方程的求法及直线与椭圆的相关知识,解题时要灵活运用圆锥曲线性质,注意合理地进行等价转化.