题目内容
【题目】设点O为坐标原点,椭圆E: (a≥b>0)的右顶点为A,上顶点为B,过点O且斜率为 的直线与直线AB相交M,且 .
(Ⅰ)求椭圆E的离心率e;
(Ⅱ)PQ是圆C:(x﹣2)2+(y﹣1)2=5的一条直径,若椭圆E经过P,Q两点,求椭圆E的方程.
【答案】解:(Ⅰ)∵椭圆E: (a≥b>0)的右顶点为A,上顶点为B,
∴A(a,0),B(0,b), ,∴M( , ).
∴ ,解得a=2b,
∴ ,
∴椭圆E的离心率e为 .
(Ⅱ)由(Ⅰ)知a=2b,∴椭圆E的方程为 ,即x2+4y2=4b2(1)
依题意,圆心C(2,1)是线段PQ的中点,且 .
由对称性可知,PQ与x轴不垂直,
设其直线方程为y=k(x﹣2)+1,代入(1)得:
(1+4k2)x2﹣8k(2k﹣1)x+4(2k﹣1)2﹣4b2=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则 , ,
由 得 ,解得 .
从而x1x2=8﹣2b2.
∴ .
解得:b2=4,a2=16,∴椭圆E的方程为 .
【解析】(Ⅰ)推导出A(a,0),B(0,b),M( , ),从而 ,进而a=2b,由此能求出椭圆E的离心率.(Ⅱ)设椭圆E的方程为 ,设直线PQ的方程为y=k(x﹣2)+1,与椭圆联立得(1+4k2)x2﹣8k(2k﹣1)x+4(2k﹣1)2﹣4b2=0,由此利用韦达定理、中点坐标公式、弦长公式,求出a,b,由此能求出椭圆E的方程.
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