题目内容
设A(x1,y1),B(x2,y2)是椭圆
+
=1(a>b>0)上的两点,已知O为坐标原点,椭圆的离心率e=
,短轴长为2,且
=(
,
),
=(
,
),若
•
=0.
(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△AOB的面积.
y2 |
a2 |
x2 |
b2 |
| ||
2 |
m |
x1 |
b |
y1 |
a |
n |
x2 |
b |
y2 |
a |
m |
n |
(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△AOB的面积.
分析:(1)根据题意,可得b=1且
=
,解出a=2,由此即可得到该椭圆的方程;
(2)由(1)得焦点F(0,
),设AB的方程为y=kx+
,与椭圆方程联解并消去y,得(k2+4)x2+2
kx-1=0,由根与系数的关系得x1+x2、x1x2关于k的表达式.由
•
=0,利用向量数量积的运算性质得到关于k的方程,解出k=±
,代入前面式子得x1+x2=?
,x1x2=-
,从而算出|x1-x2|=
,由此代入△AOB面积公式,即可得到所求△AOB的面积.
| ||
a |
| ||
2 |
(2)由(1)得焦点F(0,
3 |
3 |
3 |
m |
n |
2 |
2
| ||
6 |
1 |
6 |
2
| ||
3 |
解答:解:(1)∵短轴长为2b=2,∴b=1
又∵椭圆的离心率e=
=
=
∴解得a=2,所以椭圆的方程为
+x2=1(5分)
(2)由(1)得c=
=
,可得F(0,
)
由题意知直线AB的斜率存在,
设直线AB的方程为y=kx+
,与椭圆方程联解得
消去y,得(k2+4)x2+2
kx-1=0
∴x1+x2=
,x1x2=
(7分)
∵
•
=0,
∴
+
=x1x2+
(kx1+
)(kx2+
)=(1+
)x1x2+
(x1+x2)+
=
(-
)+
•
+
=0,解之得k=±
(10分)
∴x1+x2=
=?
,x1x2=
=-
,
由此可得|x1-x2|=
=
=
∴△AOB的面积为S△AOB=
|OF|•|x1-x2|=
•
=1.(13分)
又∵椭圆的离心率e=
c |
a |
| ||
a |
| ||
2 |
∴解得a=2,所以椭圆的方程为
y2 |
4 |
(2)由(1)得c=
a2-b2 |
3 |
3 |
由题意知直线AB的斜率存在,
设直线AB的方程为y=kx+
3 |
|
消去y,得(k2+4)x2+2
3 |
∴x1+x2=
-2
| ||
k2+4 |
-1 |
k2+4 |
∵
m |
n |
∴
x1x2 |
b2 |
y1y2 |
a2 |
1 |
4 |
3 |
3 |
k2 |
4 |
| ||
4 |
3 |
4 |
=
k2+4 |
4 |
1 |
k2+4 |
| ||
4 |
-2
| ||
k2+4 |
3 |
4 |
2 |
∴x1+x2=
-2
| ||
k2+4 |
2
| ||
6 |
-1 |
k2+4 |
1 |
6 |
由此可得|x1-x2|=
(x1+x2)2-4x1x2 |
(
|
2
| ||
3 |
∴△AOB的面积为S△AOB=
1 |
2 |
| ||
2 |
2
| ||
3 |
点评:本题给出椭圆的短轴长和离心率,求椭圆的方程并依此求△AOB的面积.着重考查了椭圆的标准方程、直线与圆锥曲线的位置关系和坐标系中三角形面积求法等知识,属于中档题.
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