过椭圆x22+y2=1的左焦点F作斜率为k(k≠0)的直线交椭圆于A,B两点,使得AB的中点M在直线x+2y=0上. (1)求k的值; (2)设C(-2,0),求tan∠ACB.

问题描述:

过椭圆

x2
2
+y2=1的左焦点F作斜率为k(k≠0)的直线交椭圆于A,B两点,使得AB的中点M在直线x+2y=0上.
(1)求k的值;
(2)设C(-2,0),求tan∠ACB.

(1)由椭圆方程,a=

2
,b=1,c=1,则点F为(-1,0).
直线AB方程为y=k(x+1),代入椭圆方程,得
(2k2+1)x2+4k2x+2k2-2=0.①
设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),则
x0=
x1+x2
2
=-
2k2
2k2+1
,y0=k(x0+1)=
k
2k2+1

由点M在直线x+2y=0上,知-2k2+2k=0,
∵k≠0,
∴k=1.…(6分)
(2)将k=1代入①式,得3x2+4x=0,
不妨设x1>x2,则x1=0,x2=-
4
3
,…(8分)
记α=∠ACF,β=∠BCF,则
tanα=
y1
x1+2
=
x1+1
x1+2
=
1
2
,tanβ=-
y2
x2+2
=-
x2+1
x2+2
=
1
2

∴α=β,
∴tan∠ACB=tan2α=
2tanα
1−tan2α
=
4
3
.…(12分)