题目内容

9.已知椭圆C:$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0)的短轴长为2,离心率e=$\frac{\sqrt{2}}{2}$.
(1)求椭圆方程;
(2)过M(1,1)的直线l交椭圆C于A、B两点,以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点D(A、B与D不重合),求直线l的方程.

分析 (1)通过短轴长为2可知b=1,进而利用e=$\frac{\sqrt{{a}^{2}-{b}^{2}}}{a}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$可知a=$\sqrt{2}$,整理即得结论;
(2)通过设直线l方程为y=k(x-1)+1并与椭圆方程联立,设A(x1,y1)、B(x2,y2),通过韦达定理可知x1+x2=$\frac{4k(k-1)}{2{k}^{2}+1}$、x1x2=$\frac{2k(k-2)}{2{k}^{2}+1}$,从而y1y2=$\frac{{k}^{2}+2k-1}{2{k}^{2}+1}$,利用$\overrightarrow{DA}•\overrightarrow{DB}$=0计算即得结论.

解答 解:(1)依题意,2b=2,即b=1,
e=$\frac{c}{a}$=$\frac{\sqrt{{a}^{2}-{b}^{2}}}{a}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,解得:a=$\sqrt{2}$,
∴椭圆方程为:$\frac{{x}^{2}}{2}$+y2=1;
(2)依题意,设直线l方程为:y=k(x-1)+1,D($\sqrt{2}$,0),
设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立$\left\{\begin{array}{l}{y=k(x-1)+1}\\{\frac{{x}^{2}}{2}+{y}^{2}=1}\end{array}\right.$,消去y、整理得:(2k2+1)x2-4k(k-1)x+2k(k-2)=0,
∴x1+x2=$\frac{4k(k-1)}{2{k}^{2}+1}$,x1x2=$\frac{2k(k-2)}{2{k}^{2}+1}$,
∴y1y2=[k(x1-1)+1][k(x2-1)+1]
=k2x1x2-k(k-1)(x1+x2)+(k-1)2
=$\frac{{k}^{2}+2k-1}{2{k}^{2}+1}$,
∵以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点D(A、B与D不重合),
∴$\overrightarrow{DA}•\overrightarrow{DB}$=0,
∴(x1-$\sqrt{2}$,y1)•(x2-$\sqrt{2}$,y2)=(x1-$\sqrt{2}$)(x2-$\sqrt{2}$)+y1y2
=x1x2-$\sqrt{2}$(x1+x2)+2+y1y2
=$\frac{2k(k-2)}{2{k}^{2}+1}$$-\sqrt{2}•$$\frac{4k(k-1)}{2{k}^{2}+1}$+2+$\frac{{k}^{2}+2k-1}{2{k}^{2}+1}$
=0,
整理得:(5-4$\sqrt{2}$)k2+(4$\sqrt{2}$-6)k+3=0,
解得:k1=$-1-\sqrt{2}$,k2=$\frac{-39+17\sqrt{2}}{7}$(舍),
∴直线l方程为:$(\sqrt{2}+1)$x+y-2-$\sqrt{2}$=0.

点评 本题考查椭圆的简单性质,注意解题方法的积累,属于中档题.

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