椭圆X225+Y29=1上不同三点A(x1,y1),B(4,9/5),C(x2,y2)与焦点F(4,0)的距离成等差数列.(1)求证x1+x2=8;(2)若线段AC的垂直平分线与x轴的交点为T,求直线的斜率.

问题描述:

椭圆

X2
25
+
Y2
9
=1上不同三点A(x1y1),B(4,
9
5
),C(x2y2)
与焦点F(4,0)的距离成等差数列.
(1)求证x1+x2=8;
(2)若线段AC的垂直平分线与x轴的交点为T,求直线的斜率.

(1)证明:由椭圆方程知a=5,b=3,c=4.
由圆锥曲线的统一定义知:

|AF|
a2
c
-x1
=
c
a

∴|AF|=a-ex1=5-
4
5
x1.  同理|CF|=5-
4
5
x2
∵|AF|+|CF|=2|BF|,且|BF|=
9
5

∴(5-
4
5
x1)+(5-
4
5
x2)=
18
5
,即x1+x2=8.
(2) 因为线段AC的中点为(4,
y1+y2
2
),所以它的垂直平分线方程为
y-
y1+y2
2
=-
x1-x2
y1-y2
(x-4)
又∵点T在x轴上,设其坐标为(x0,0),代入上式x0-4=
y 21
-
y 22
2(x1-x2)

又∵点A(x1,y1),B(x2,y2),都在椭圆上,
∴y22=
9
25
(25-x22
∴y12-y22=-
9
25
(x1+x2)(x1-x2).
将此式代入①,并利用x1+x2=8的结论得x0-4=-
36
25
,KBT=
9
5
-0
4-x0
=
5
4