(本小题满分16分)
如图,在平面直角坐标系中,椭圆的左、右焦点分别为,。已知和都在椭圆上,其中为椭圆的离心率。
(1)求椭圆的方程;
(2)设是椭圆上位于轴上方的两点,且直线与直线平行,与交于点;
(i)若,求直线的斜率;
(ii)求证:是定值。
(1)由题设知,,由点在椭圆上,得,
解得,于是,
又点在椭圆上,所以,即,解得。
因此,所求椭圆的方程是。
(2)由(1)知,。
又直线与平行,所以可设直线的方程为,直线的方程为,
设,,,,
由得,解得,
故
同理,
(i)由①②得。
解得。注意到,故,所以直线的斜率为。
(ii)因为直线与平行,所以,于是,
故,由点在椭圆上知,从而;
因此,
又由①②知,,
所以,因此,是定值。
本题考查椭圆的性质以及椭圆与直线方程的计算。
(1)由离心率公式、已知的椭圆上的点的坐标,求出椭圆方程。
(2)由(1)问所求的椭圆方程列出、,由直线与直线平行,即斜率相等,设出直线方程。求出坐标。
(i)求出的表达式,代入,解出直线的斜率。
(ii)运用//的几何关系和“椭圆上一点到两焦点的距离和为”,推导并用来表示;之后运用的表达式来推导证明为定值。