类型一 定值问题
已知椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点A(0,-),直线AF2的倾斜角为60°,原点O到直线AF2的距离是a2.
(1)求E的方程;
(2)过E上任一点P作直线PF1,PF2分别交E于M,N(异于P的两点),且=m,=n,探究+是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.
解:(1)由题意,点A(0,-),直线AF2的倾斜角为60°,所以c=1.
在Rt△AOF2中,求得点O到直线AF2的距离是.
又由原点O到直线AF2的距离是a2,则a2=2,所以b2=a2-c2=1,
故E的标准方程为+y2=1.
(2)①当点P为椭圆右顶点时,==,==,所以+=6.
②当点P为椭圆左顶点时,同理可得+=6.
③当点P不为椭圆的左、右顶点,即直线PM,PN的斜率均不为零时,
设直线PM的方程是x=-1+ry,直线PN的方程是x=1+sy.
分别代入椭圆方程+y2=1,
可得(r2+2)y2-2ry-1=0和(s2+2)y2+2sy-1=0.
设P(x0,y0),M(x1,y1),N(x2,y2),
则y0y1=-,y0y2=-.
由=m,可得y1=-my0,则=-=y(r2+2).
由直线PM的方程x=-1+ry,可得r=,
所以=y(r2+2)=(x0+1)2+2y=3+2x0.
由=n,同理可得=3-2x0,所以+=6为定值.
综上所述,+为定值6.