Question

如图，A为椭圆

x2

a2

+

y2

b2

=1（a＞b＞0）上的一个动点，弦AB，AC分别过焦点F₁，F₂．当AC垂直于x轴时，恰好|AF₁|：|AF₂|=3：1．
（1）求该椭圆的离心率；
（2）设

AF1

=λ1

F1B

，

AF2

=λ2

F2C

，试判断λ₁+λ₂是否为定值？若是，则求出该定值；若不是，请说明理由．

Answer 1

分析：（1）由|AF₁|：|AF₂|=3：1，及椭圆定义|AF₁|+|AF₂|=2a，可求AF₁，AF₂，在在Rt△AF₁F₂中，利用勾股定理可求
（2）由（1）可得b=c．椭圆方程为

x2

2b2

+

y2

b2

=1，设A（x₀，y₀），B（x₁，y₁），C（x₂，y₂），
①若直线AC⊥x轴容易求解②若直线AC的斜率存在，则直线AC方程为y=

y0

x0-b

(x-b)代入椭圆方程，结合韦达定理可求y2=-

b2y0

3b2-2bx0

，从而可求λ2=

|AF2|

|F2C|

=

y0

-y2

=

3b-2x0

b

，同理可得λ1=

-3b-2x0

-b

=

3b+2x0

b

，代入可求

解答：解：（1）当AC垂直于x轴时，|AF₁|：|AF₂|=3：1，由|AF₁|+|AF₂|=2a，
得|AF1|=

3a

2

，|AF2|=

a

2

在Rt△AF₁F₂中，|AF₁|²=|AF₂|²+（2c）²
解得 e=

2

2

．…（5分）
（2）由e=

2

2

，则

b

a

=

a2-c2

a

=

1-e2

=

2

2

，b=c．
焦点坐标为F₁（-b，0），F₂（b，0），则椭圆方程为

x2

2b2

+

y2

b2

=1，
化简有x²+2y²=2b²．
设A（x₀，y₀），B（x₁，y₁），C（x₂，y₂），
①若直线AC⊥x轴，x₀=b，λ₂=1，λ1=

3b+2b

b

=5
∴λ1+λ2=6．   …（8分）
②若直线AC的斜率存在，则直线AC方程为y=

y0

x0-b

(x-b)
代入椭圆方程有（3b²-2bx₀）y²+2by₀（x₀-b）y-b²y₀²=0．
由韦达定理得：y0y2=-

b2y02

3b2-2bx0

，∴y2=-

b2y0

3b2-2bx0

…（10分）
所以λ2=

|AF2|

|F2C|

=

y0

-y2

=

3b-2x0

b

，
同理可得λ1=

-3b-2x0

-b

=

3b+2x0

b

…（12分）
故λ1+λ2=

6b

b

=6．综上所述：λ1+λ2是定值6．…（14分）

点评：本题主要考查了利用椭圆得性质及椭圆的定义求解椭圆的方程，直线与椭圆的相交中方程思想的应用，这是处理直线与椭圆位置关系的通法，但要注意基本运算的考查