题目内容
设A(x1,y1),B(x2,y2)是椭圆
+
=1,(a>b>0)上的两点,已知向量
=(
,
),
=(
,
),且
•
=0,若椭圆的离心率e=
,短轴长为2,O为坐标原点:
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线AB过椭圆的焦点F(0,c),(c为半焦距),求直线AB的斜率k的值;
(Ⅲ)试问:△AOB的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.
x2 |
b2 |
y2 |
a2 |
m |
x1 |
b |
y1 |
a |
n |
x2 |
b |
y2 |
a |
m |
n |
| ||
2 |
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线AB过椭圆的焦点F(0,c),(c为半焦距),求直线AB的斜率k的值;
(Ⅲ)试问:△AOB的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.
(Ⅰ)2b=2.b=1,e=
=
=
?a=2,c=
椭圆的方程为
+x2=1
(Ⅱ)由题意,设AB的方程为y=kx+
?(k2+4)x2+2
kx-1=0
x1+x2=
,x1x2=
由已知
•
=0得:
+
=x1x2+
(kx1+
)(kx2+
)
=(1+
)x1x2+
(x1+x2)+
(-
)+
•
+
=0,解得k=±
(Ⅲ)(1)当直线AB斜率不存时,即x1=x2,y1=-y2,
由
•
=0,则x12-
=0?y12=4x12
又A(x1,y1)在椭圆上,所以x12+
=1?|x1|=
,|y1|=
S=
|x1||y1-y2|=
|x1|2|y1|=1
所以三角形的面积为定值
(2)当直线AB斜率存在时,设AB的方程为y=kx+b
?(k2+4)x2+2kbx+b2-4=0
得到x1+x2=
x1x2=
x1x2+
=0?x1x2+
=0代入整理得:
2b2-k2=4
S=
|AB|=
|b|
=
=
=1
所以三角形的面积为定值
c |
a |
| ||
a |
| ||
2 |
3 |
椭圆的方程为
y2 |
4 |
(Ⅱ)由题意,设AB的方程为y=kx+
3 |
|
3 |
x1+x2=
-2
| ||
k2+4 |
-1 |
k2+4 |
由已知
m |
n |
x1x2 |
b2 |
y1y2 |
a2 |
1 |
4 |
3 |
3 |
=(1+
k2 |
4 |
| ||
4 |
3 |
4 |
k2+4 |
4 |
1 |
k2+4 |
| ||
4 |
-2
| ||
k2+4 |
3 |
4 |
2 |
(Ⅲ)(1)当直线AB斜率不存时,即x1=x2,y1=-y2,
由
m |
n |
y12 |
4 |
又A(x1,y1)在椭圆上,所以x12+
4x12 |
4 |
| ||
2 |
2 |
S=
1 |
2 |
1 |
2 |
所以三角形的面积为定值
(2)当直线AB斜率存在时,设AB的方程为y=kx+b
|
得到x1+x2=
-2kb |
k2+4 |
b2-4 |
k2+4 |
x1x2+
y1y2 |
4 |
(kx1+b)(kx2+b) |
4 |
2b2-k2=4
S=
1 |
2 |
|b| | ||
|
1 |
2 |
(x1+x2)2-4x1x2 |
|b|
| ||
k2+4 |
| ||
2|b| |
所以三角形的面积为定值
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