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    (新高考)高考数学一轮复习讲义第8章§8.6直线与椭圆(含详解)

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    (新高考)高考数学一轮复习讲义第8章§8.6直线与椭圆(含详解)

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    这是一份(新高考)高考数学一轮复习讲义第8章§8.6直线与椭圆(含详解),共22页。试卷主要包含了理解直线与椭圆位置关系判断方法等内容,欢迎下载使用。

    知识梳理
    1.直线与椭圆的位置判断
    将直线方程与椭圆方程联立,消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程,则直线与椭圆相交⇔Δ>0;直线与椭圆相切⇔Δ=0;直线与椭圆相离⇔Δb>0)的右顶点为A(1,0),过其焦点且垂直于长轴的弦长为1,则椭圆方程为________.
    答案 eq \f(y2,4)+x2=1
    解析 因为椭圆eq \f(y2,a2)+eq \f(x2,b2)=1的右顶点为A(1,0),
    所以b=1,
    因为过焦点且垂直于长轴的弦长为1,
    所以eq \f(2b2,a)=1,a=2,
    所以椭圆方程为eq \f(y2,4)+x2=1.
    题型一 直线与椭圆的位置关系
    例1 已知直线l:y=2x+m,椭圆C:eq \f(x2,4)+eq \f(y2,2)=1.试问当m取何值时,直线l与椭圆C:
    (1)有两个不重合的公共点;
    (2)有且只有一个公共点.
    解 将直线l的方程与椭圆C的方程联立,
    得方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=2x+m,,\f(x2,4)+\f(y2,2)=1,))
    消去y并整理得9x2+8mx+2m2-4=0.
    Δ=(8m)2-4×9×(2m2-4)=-8m2+144.
    (1)当Δ>0,即-3eq \r(2)b>0)的一个顶点为A(0,-3),右焦点为F,且|OA|=|OF|,其中O为原点.
    (1)求椭圆的方程;
    (2)已知点C满足3eq \(OC,\s\up6(→))=eq \(OF,\s\up6(→)),点B在椭圆上(B异于椭圆的顶点),直线AB与以C为圆心的圆相切于点P,且P为线段AB的中点.求直线AB的方程.
    解 (1)由已知可得b=3,记半焦距为c,
    由|OF|=|OA|可得c=b=3,
    又由a2=b2+c2,可得a2=18,
    所以椭圆的方程为eq \f(x2,18)+eq \f(y2,9)=1.
    (2)因为直线AB与以C为圆心的圆相切于点P,
    所以AB⊥CP.
    依题意,直线AB和直线CP的斜率均存在.
    设直线AB的方程为y=kx-3.
    联立方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx-3,,\f(x2,18)+\f(y2,9)=1,))
    消去y可得(2k2+1)x2-12kx=0,
    解得x=0或x=eq \f(12k,2k2+1).
    依题意,可得点B的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(12k,2k2+1),\f(6k2-3,2k2+1))).
    因为P为线段AB的中点,点A的坐标为(0,-3),
    所以点P的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(6k,2k2+1),\f(-3,2k2+1))).
    由3eq \(OC,\s\up6(→))=eq \(OF,\s\up6(→)),得点C的坐标为(1,0),
    故直线CP的斜率为eq \f(\f(-3,2k2+1)-0,\f(6k,2k2+1)-1)=eq \f(3,2k2-6k+1).
    又因为AB⊥CP,所以k·eq \f(3,2k2-6k+1)=-1,
    整理得2k2-3k+1=0,解得k=eq \f(1,2)或k=1.
    所以直线AB的方程为y=eq \f(1,2)x-3或y=x-3,
    即x-2y-6=0或x-y-3=0.
    思维升华 (1)解答直线与椭圆相交的题目时,常用到“设而不求”的方法,即联立直线和椭圆的方程,消去y(或x)得一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件,建立有关参变量的等量关系求解.
    (2)涉及直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.
    跟踪训练3 已知椭圆C的两个焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),短轴的两个端点分别为B1,B2.
    (1)若△F1B1B2为等边三角形,求椭圆C的方程;
    (2)若椭圆C的短轴长为2,过点F2的直线l与椭圆C相交于P,Q两点,且eq \(F1P,\s\up6(-→))⊥eq \(F1Q,\s\up6(-→)),求直线l的方程.
    解 (1)由题意知,△F1B1B2为等边三角形,
    所以c=eq \r(3)b,又c=1,
    所以b=eq \f(\r(3),3),
    又由a2=b2+c2,可得a2=eq \f(4,3),
    故椭圆C的方程为eq \f(3x2,4)+3y2=1.
    (2)易知椭圆C的方程为eq \f(x2,2)+y2=1,
    当直线l的斜率不存在时,其方程为x=1,不符合题意;
    当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-1),
    由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx-1,,\f(x2,2)+y2=1,))
    得(2k2+1)x2-4k2x+2(k2-1)=0,
    设P(x1,y1),Q(x2,y2),
    则x1+x2=eq \f(4k2,2k2+1),x1x2=eq \f(2k2-1,2k2+1),
    eq \(F1P,\s\up6(-→))=(x1+1,y1),
    eq \(F1Q,\s\up6(-→))=(x2+1,y2),
    因为eq \(F1P,\s\up6(-→))⊥eq \(F1Q,\s\up6(-→)),
    所以eq \(F1P,\s\up6(-→))·eq \(F1Q,\s\up6(-→))=0,
    即(x1+1)(x2+1)+y1y2
    =x1x2+(x1+x2)+1+k2(x1-1)(x2-1)
    =(k2+1)x1x2-(k2-1)(x1+x2)+k2+1
    =eq \f(7k2-1,2k2+1)=0,
    解得k2=eq \f(1,7),即k=±eq \f(\r(7),7),
    故直线l的方程为x+eq \r(7)y-1=0或x-eq \r(7)y-1=0.
    课时精练
    1.直线y=x+2与椭圆eq \f(x2,m)+eq \f(y2,3)=1有两个公共点,则m的取值范围是( )
    A.(1,+∞) B.(1,3)∪(3,+∞)
    C.(3,+∞) D.(0,3)∪(3,+∞)
    答案 B
    解析 由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=x+2,,\f(x2,m)+\f(y2,3)=1,))
    得(m+3)x2+4mx+m=0.
    由Δ>0且m≠3及m>0,
    得m>1且m≠3.
    2.已知椭圆M:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0),过M的右焦点F(3,0)作直线交椭圆于A,B两点,若AB的中点坐标为(2,1),则椭圆M的方程为( )
    A.eq \f(x2,9)+eq \f(y2,6)=1 B.eq \f(x2,4)+y2=1
    C.eq \f(x2,12)+eq \f(y2,3)=1 D.eq \f(x2,18)+eq \f(y2,9)=1
    答案 D
    解析 直线AB的斜率k=eq \f(1-0,2-3)=-1,
    设A(x1,y1),B(x2,y2),
    代入椭圆方程可得eq \f(x\\al(2,1),a2)+eq \f(y\\al(2,1),b2)=1,
    eq \f(x\\al(2,2),a2)+eq \f(y\\al(2,2),b2)=1,
    两式相减,整理得eq \f(2,a2)-eq \f(1,b2)=0,
    又c=3,a2=b2+c2.
    联立解得a2=18,b2=9.
    所以椭圆M的方程为eq \f(x2,18)+eq \f(y2,9)=1.
    3.(多选)已知椭圆eq \f(x2,2)+y2=1与直线y=x+m交于A,B两点,且|AB|=eq \f(4\r(2),3),则实数m的值为( )
    A.-1 B.1 C.-2 D.2
    答案 AB
    解析 由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x2,2)+y2=1,,y=x+m))消去y并整理,
    得3x2+4mx+2m2-2=0.
    Δ=16m2-12(2m2-2)
    =-8m2+24>0,
    设A(x1,y1),B(x2,y2),
    则x1+x2=-eq \f(4m,3),x1x2=eq \f(2m2-2,3).
    由题意,
    得|AB|=eq \r(2x1+x22-8x1x2)=eq \f(4\r(2),3),
    解得m=±1,满足题意.
    4.已知直线y=kx+1,当k变化时,此直线被椭圆eq \f(x2,4)+y2=1截得的最大弦长是( )
    A.2 B.eq \f(4\r(3),3)
    C.4 D.不能确定
    答案 B
    解析 直线恒过定点(0,1),且点(0,1)在椭圆上,可设另外一个交点为(x,y),则弦长为
    eq \r(x2+y-12)=eq \r(4-4y2+y2-2y+1)
    =eq \r(-3y2-2y+5)=eq \r(-3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y+\f(1,3)))2+\f(16,3)),
    所以当y=-eq \f(1,3)时,弦长最大为eq \f(4\r(3),3).
    5.(多选)设椭圆的方程为eq \f(x2,2)+eq \f(y2,4)=1,斜率为k的直线不经过原点O,而且与椭圆相交于A,B两点,M为线段AB的中点.下列结论正确的是( )
    A.直线AB与OM垂直
    B.若点M坐标为(1,1),则直线方程为2x+y-3=0
    C.若直线方程为y=x+1,则点M坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(4,3)))
    D.若直线方程为y=x+2,则|AB|=eq \f(4\r(2),3)
    答案 BD
    解析 对于A项,因为在椭圆中,根据椭圆的中点弦的性质kAB·kOM=-eq \f(4,2)=-2≠-1,所以A项不正确;
    对于B项,根据kAB·kOM=-2,所以kAB=-2,
    所以直线方程为y-1=-2(x-1),即2x+y-3=0,所以B项正确;
    对于C项,若直线方程为y=x+1,
    点Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(4,3))),
    则kAB·kOM=1×4=4≠-2,所以C项不正确;
    对于D项,若直线方程为y=x+2,
    与椭圆方程eq \f(x2,2)+eq \f(y2,4)=1联立,
    得到2x2+(x+2)2-4=0,
    整理得3x2+4x=0,
    解得x1=0,x2=-eq \f(4,3),
    所以|AB|=eq \r(1+12)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(-\f(4,3)-0))=eq \f(4\r(2),3),
    所以D项正确.
    6.(多选)已知椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右两焦点分别是F1,F2,其中|F1F2|=2c.直线l:y=k(x+c)(k∈R)与椭圆交于A,B两点,则下列说法中正确的有( )
    A.△ABF2的周长为4a
    B.若AB的中点为M,则kOM·k=eq \f(b2,a2)
    C.若eq \(AF1,\s\up6(-→))·eq \(AF2,\s\up6(-→))=3c2,则椭圆的离心率的取值范围是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(\r(5),5),\f(1,2)))
    D.若|AB|的最小值为3c,则椭圆的离心率e=eq \f(1,3)
    答案 AC
    解析 由直线l:y=k(x+c)过点(-c,0),知弦AB过椭圆的左焦点F1.
    所以△ABF2的周长为|AB|+|AF2|+|BF2|
    =|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=4a,
    所以A正确;
    设A(x1,y1),B(x2,y2),
    则Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1+x2,2),\f(y1+y2,2))),
    kOM=eq \f(y1+y2,x1+x2),k=eq \f(y1-y2,x1-x2),
    所以kOM·k=eq \f(y1+y2,x1+x2)·eq \f(y1-y2,x1-x2)=eq \f(y\\al(2,1)-y\\al(2,2),x\\al(2,1)-x\\al(2,2)),
    由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x\\al(2,1),a2)+\f(y\\al(2,1),b2)=1, ①,\f(x\\al(2,2),a2)+\f(y\\al(2,2),b2)=1, ②))
    ①-②得eq \f(x\\al(2,1)-x\\al(2,2),a2)+eq \f(y\\al(2,1)-y\\al(2,2),b2)=0,
    所以eq \f(y\\al(2,1)-y\\al(2,2),x\\al(2,1)-x\\al(2,2))=-eq \f(b2,a2),
    则kOM·k=eq \f(y\\al(2,1)-y\\al(2,2),x\\al(2,1)-x\\al(2,2))=-eq \f(b2,a2),
    所以B错误;
    eq \(AF1,\s\up6(-→))=(-c-x1,-y1),eq \(AF2,\s\up6(-→))=(c-x1,-y1),
    所以eq \(AF1,\s\up6(-→))·eq \(AF2,\s\up6(-→))=xeq \\al(2,1)-c2+yeq \\al(2,1)
    =eq \f(c2,a2)xeq \\al(2,1)+a2-2c2∈[a2-2c2,a2-c2],
    则a2-2c2≤3c2≤a2-c2,
    可得e=eq \f(c,a)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(\r(5),5),\f(1,2))),
    所以C正确;
    由过焦点的弦中通径最短,则|AB|的最小值为通径eq \f(2b2,a),则有eq \f(2b2,a)=3c,
    即2a2-3ac-2c2=0,解得a=2c,
    所以e=eq \f(c,a)=eq \f(1,2),所以D错误.
    7.已知直线l:y=k(x-1)与椭圆C:eq \f(x2,4)+y2=1交于不同的两点A,B,AB中点的横坐标为eq \f(1,2),则k=________.
    答案 ±eq \f(1,2)
    解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),
    由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx-1,,\f(x2,4)+y2=1,))
    得(4k2+1)x2-8k2x+4k2-4=0,
    因为直线l过椭圆内的定点(1,0),
    所以Δ>0,x1+x2=eq \f(8k2,4k2+1),
    所以eq \f(x1+x2,2)=eq \f(4k2,4k2+1)=eq \f(1,2),
    即k2=eq \f(1,4),所以k=±eq \f(1,2).
    8.与椭圆eq \f(x2,2)+y2=1有相同的焦点且与直线l:x-y+3=0相切的椭圆的离心率为________.
    答案 eq \f(\r(5),5)
    解析 因为所求椭圆与椭圆eq \f(x2,2)+y2=1有相同的焦点,所以可设所求椭圆的方程为
    eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,a2-1)=1(a>1),
    联立方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x2,a2)+\f(y2,a2-1)=1,,y=x+3))⇒(2a2-1)x2+6a2x+10a2-a4=0,
    因为直线l与椭圆相切,
    所以Δ=36a4-4(2a2-1)(10a2-a4)=0,
    化简得a4-6a2+5=0,
    即a2=5或a2=1(舍).
    则a=eq \r(5).
    又c=1,所以e=eq \f(c,a)=eq \f(1,\r(5))=eq \f(\r(5),5).
    9.已知椭圆M:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,右焦点为F,椭圆M的离心率为eq \f(1,2),且过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(3,2))).
    (1)求椭圆M的方程;
    (2)若过点N(1,1)的直线与该椭圆M交于P,Q两点,且线段PQ的中点恰为点N,求直线PQ的方程.
    解 (1)∵e=eq \f(c,a)=eq \r(1-\f(b2,a2))=eq \f(1,2),
    则3a2=4b2,
    将eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(3,2)))代入椭圆方程得
    eq \f(1,a2)+eq \f(9,4b2)=1,
    解得a=2,b=eq \r(3),
    ∴椭圆M的方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
    (2)设P(xP,yP),Q(xQ,yQ),
    ∵线段PQ的中点恰为点N,
    ∴xP+xQ=2,yP+yQ=2.
    ∵eq \f(x\\al(2,P),4)+eq \f(y\\al(2,P),3)=1,eq \f(x\\al(2,Q),4)+eq \f(y\\al(2,Q),3)=1,两式相减可得
    eq \f(1,4)(xP+xQ)(xP-xQ)+eq \f(1,3)(yP+yQ)(yP-yQ)=0,
    ∴eq \f(yP-yQ,xP-xQ)=-eq \f(3,4),
    即直线PQ的斜率为-eq \f(3,4),
    ∴直线PQ的方程为y-1=-eq \f(3,4)(x-1),
    即3x+4y-7=0.
    10.设中心在原点,焦点在x轴上的椭圆E过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(\r(3),2))),且离心率为eq \f(\r(3),2).F为E的右焦点,P为E上一点,PF⊥x轴,⊙F的半径为PF.
    (1)求椭圆E和⊙F的方程;
    (2)若直线l:y=k(x-eq \r(3))(k>0)与⊙F交于A,B两点,与E交于C,D两点,其中A,C在第一象限,是否存在k使|AC|=|BD|?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
    解 (1)设E的方程为eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0),
    由题设知eq \f(1,a2)+eq \f(3,4b2)=1,eq \f(\r(a2-b2),a)=eq \f(\r(3),2).
    解得a=2,b=1,故椭圆E的方程为eq \f(x2,4)+y2=1.
    因此F(eq \r(3),0),|PF|=eq \f(1,2),即⊙F的半径为eq \f(1,2).
    所以⊙F的方程为(x-eq \r(3))2+y2=eq \f(1,4).
    (2)由题设可知,A在E外,B在E内,C在⊙F内,D在⊙F外,在l上的四点A,B,C,D满足|AC|=|AB|-|BC|,|BD|=|CD|-|BC|.
    设C(x1,y1),D(x2,y2),将l的方程代入E的方程得(1+4k2)x2-8eq \r(3)k2x+12k2-4=0,
    则x1+x2=eq \f(8\r(3)k2,4k2+1),
    x1x2=eq \f(12k2-4,4k2+1),
    |CD|=eq \r(1+k2)eq \r(x1+x22-4x1x2)
    =eq \f(4k2+4,4k2+1)=1+eq \f(3,4k2+1)>1,
    又⊙F的直径|AB|=1,
    所以|BD|-|AC|=|CD|-|AB|=|CD|-1>0,
    故不存在正数k使|AC|=|BD|.
    11.(2022·临沂模拟)过椭圆内定点M且长度为整数的弦,称作该椭圆过点M的“好弦”.在椭圆eq \f(x2,64)+eq \f(y2,16)=1中,过点M(4eq \r(3),0)的所有“好弦”的长度之和为( )
    A.120 B.130
    C.240 D.260
    答案 C
    解析 由已知可得a=8,b=4,
    所以c=4eq \r(3),故M为椭圆的右焦点,
    由椭圆的性质可得当过焦点的弦垂直x轴时弦长最短,
    所以当x=4eq \r(3)时,
    最短的弦长为eq \f(2b2,a)=eq \f(2×16,8)=4,
    当弦与x轴重合时,弦长最长为2a=16,
    则弦长的取值范围为[4,16],
    故弦长为整数的弦有4到16的所有整数,
    则“好弦”的长度和为4+16+(5+6+7+…+15)×2=240.
    12.(2022·江南十校模拟)已知椭圆C:eq \f(x2,a2)+y2=1(a>1)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与椭圆交于M,N两点,若△MNF2的周长为8,则△MF1F2面积的最大值为( )
    A.eq \f(\r(3),2) B.eq \r(3)
    C.2eq \r(3) D.3
    答案 B
    解析 由椭圆的定义可得△MNF2的周长为
    |MN|+|MF2|+|NF2|
    =|MF1|+|NF1|+|MF2|+|NF2|=4a=8,
    ∴a=2,则c=eq \r(3),
    则△MF1F2面积的最大值为eq \f(1,2)·2c·b=bc=eq \r(3).
    13.(2022·兰州质检)已知P(2,-2)是离心率为eq \f(1,2)的椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)外一点,经过点P的光线被y轴反射后,所有反射光线所在直线中只有一条与椭圆相切,则此条切线的斜率是( )
    A.-eq \f(1,8) B.-eq \f(1,2)
    C.1 D.eq \f(1,8)
    答案 D
    解析 由题意可知e=eq \f(c,a)=eq \f(1,2),
    又a2=b2+c2,故b2=eq \f(3,4)a2,
    设过点P的直线斜率为k,
    则直线方程为y+2=k(x-2),
    即y=kx-2k-2,
    则反射后的切线方程为y=-kx-2k-2,
    由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=-kx-2k-2,,\f(x2,a2)+\f(y2,b2)=1,))
    得(3+4k2)x2+16k(k+1)x+16k2+32k+16-3a2=0,
    ∵所有反射光线所在直线中只有一条与椭圆相切,
    ∴Δ=[16k(k+1)]2-4(3+4k2)(16k2+32k+16-3a2)=0,
    化简得4a2k2+3a2=16k2+32k+16,
    即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(4a2=16,,3a2=32k+16,))
    解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a2=4,,k=-\f(1,8).))
    ∴此切线的斜率为eq \f(1,8).
    14.(多选)已知O为坐标原点,椭圆T:eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1的右焦点为F,过点F的直线交椭圆T于A,B两点,则下列结论正确的是( )
    A.|AB|的最小值为eq \f(3,2)
    B.若M(异于点F)为线段AB的中点,则直线AB与OM的斜率之积为-eq \f(3,4)
    C.若eq \(AF,\s\up6(→))=-2eq \(BF,\s\up6(→)),则直线AB的斜率为±eq \f(\r(5),2)
    D.△AOB面积的最大值为3
    答案 BC
    解析 对于A,易知当直线AB垂直于x轴时,|AB|取得最小值,由椭圆T的方程知F(1,0),
    当x=1时,y=±eq \f(3,2),
    所以|AB|的最小值为3,故A错误;
    对于B,设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),x1≠x2,x0≠0,
    因为M为线段AB的中点,
    所以x0=eq \f(x1+x2,2),y0=eq \f(y1+y2,2),
    又点A,B在椭圆T上,
    所以eq \f(x\\al(2,1),4)+eq \f(y\\al(2,1),3)=1,eq \f(x\\al(2,2),4)+eq \f(y\\al(2,2),3)=1,
    两式相减得eq \f(y1-y2,x1-x2)=-eq \f(3,4)·eq \f(x1+x2,y1+y2)
    =-eq \f(3,4)·eq \f(x0,y0),
    所以eq \f(y1-y2,x1-x2)·eq \f(y0,x0)=-eq \f(3,4),
    即直线AB与OM的斜率之积为-eq \f(3,4),故B正确;
    对于C,易知直线AB的斜率存在且不为零,
    设直线AB的方程为x=my+1,
    代入椭圆T的方程得(3m2+4)y2+6my-9=0,
    则y1+y2=eq \f(-6m,3m2+4),y1y2=eq \f(-9,3m2+4),
    因为eq \(AF,\s\up6(→))=-2eq \(BF,\s\up6(→)),
    所以y1=-2y2,
    所以y1+y2=-y2=eq \f(-6m,3m2+4),
    则y2=eq \f(6m,3m2+4),y1=eq \f(-12m,3m2+4),
    所以y1y2=eq \f(6m,3m2+4)·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(-12m,3m2+4)))=eq \f(-9,3m2+4),
    解得m=±eq \f(2\r(5),5),
    所以直线AB的斜率为±eq \f(\r(5),2),故C正确;
    对于D,△AOB的面积
    S=eq \f(1,2)|OF||y1-y2|=eq \f(1,2)|y1-y2|
    =eq \f(1,2)eq \r(y1+y22-4y1y2)=eq \f(6\r(m2+1),3m2+4),
    令eq \r(m2+1)=t,则t≥1,
    S=eq \f(6t,3t2+1)=eq \f(6,3t+\f(1,t)),
    因为函数y=3t+eq \f(1,t)在t∈[1,+∞)上单调递增,所以当t=1,即m=0时,△AOB的面积取得最大值,且最大值为eq \f(3,2),故D错误.
    15.(多选)已知F1,F2是椭圆C1:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点,M,N是左、右顶点,e为椭圆C的离心率,过右焦点F2的直线l与椭圆交于A,B两点,若eq \(AF1,\s\up6(―→))·eq \(BF1,\s\up6(―→))=0,3eq \(AF2,\s\up6(―→))=2eq \(F2B,\s\up6(―→)),|AF1|=2|AF2|,设直线AB的斜率为k,直线AM和直线AN的斜率分别为k1,k2,直线BM和直线BN的斜率分别为k3,k4,则下列结论一定正确的是( )
    A.e=eq \f(\r(5),5) B.k=±eq \f(1,2) C.k1·k2=-eq \f(4,5) D.k3·k4=eq \f(4,5)
    答案 AC
    解析 ∵eq \(AF1,\s\up6(―→))·eq \(BF1,\s\up6(―→))=0,
    ∴AF1⊥BF1,过点F2作F1B的平行线,交AF1于点E,
    ∴AF1⊥EF2.设|F2A|=2t,
    |F1A|=4t,又3eq \(AF2,\s\up6(-→))=2eq \(F2B,\s\up6(-→)),
    ∴|AB|=5t,
    ∵AF1⊥BF1,∴|F1B|=3t,
    ∴12t=4a,∴a=3t.
    ∴|BF1|=|BF2|=3t=a,∴B(0,±b).
    在△EF1F2中,|EF1|=eq \f(3,5)|AF1|=eq \f(12t,5),
    |EF2|=eq \f(2,5)|BF1|=eq \f(6t,5),
    |F1F2|=2c,
    ∵|EF1|2+|EF2|2=|F1F2|2,
    ∴c=eq \f(3t,\r(5)),b=eq \r(a2-c2)=eq \f(6t,\r(5)),
    椭圆离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(5),5),故A正确;
    k=±eq \f(b,c)=±2,故B错误;
    设A(x,y),易得M(-a,0),N(a,0),
    则k1·k2=eq \f(y,x+a)·eq \f(y,x-a)=eq \f(y2,x2-a2)
    =eq \f(b2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(x2,a2))),x2-a2)
    =-eq \f(b2,a2)=-eq \f(4,5),
    故C正确;
    同理k3·k4=-eq \f(b2,a2)=-eq \f(4,5),
    故D错误.
    16.已知直线l经过椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的右焦点(1,0),交椭圆C于点A,B,点F为椭圆C的左焦点,△ABF的周长为8.
    (1)求椭圆C的标准方程;
    (2)若直线m与直线l的倾斜角互补,且交椭圆C于点M,N,|MN|2=4|AB|,求证:直线m与直线l的交点P在定直线上.
    (1)解 由已知得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(c=1,,4a=8,))∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(c=1,,a=2,))
    ∴b2=3,
    ∴椭圆C的标准方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
    (2)证明 若直线l的斜率不存在,则直线m的斜率也不存在,这与直线m与直线l相交于点P矛盾,
    ∴直线l的斜率存在.
    设l:y=k(x-1)(k≠0),m:y=-k(x+t),A(xA,yA),B(xB,yB),M(xM,yM),N(xN,yN).
    将直线m的方程代入椭圆方程得,(3+4k2)x2+8k2tx+4(k2t2-3)=0,
    ∴xM+xN=-eq \f(8k2t,3+4k2),
    xMxN=eq \f(4k2t2-3,3+4k2),
    ∴|MN|2=(1+k2)·eq \f(1612k2-3k2t2+9,3+4k22).
    同理,|AB|=eq \r(1+k2)·eq \f(4\r(9k2+9),3+4k2)
    =eq \f(121+k2,3+4k2).
    由|MN|2=4|AB|得t=0,
    此时,Δ=64k4t2-16(3+4k2)(k2t2-3)>0,
    ∴直线m:y=-kx,
    ∴Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),-\f(1,2)k)),即点P在定直线x=eq \f(1,2)上.

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