题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
6
3
,短轴一个端点到右焦点的距离为
3

(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l与椭圆C交于A、B两点,以AB弦为直径的圆过坐标原点O,试探讨点O到直线l的距离是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由.
(1)设椭圆的半焦距为c,依题意
c
a
=
6
3
a=
3
∴b=1,….(2分)
∴所求椭圆方程为
x2
3
+y2=1
.…..(4分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2).
①当AB⊥x轴时,设AB方程为:x=m,此时A,B两点关于x轴对称,又以|AB|为直径的圆过原点,
设A(m,m)代入椭圆方程得:m=
3
2
….(6分)
②当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m.联立
x2
3
+y2=1
y=kx+m

整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2-3=0,∴x1+x2=
-6km
3k2+1
x1x2=
3(m2-1)
3k2+1
.….(8分)
y1y2=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=
3k2(m2-1)
1+3k2
+
-6k2m2
1+3k2
+m2
=
m2-3k2
1+3k2

由以|AB|为直径的圆过原点,则有
OA
OB
=0
.…..(10分)
即:x1x2+y1y2=0,故满足:
3(m2-1)
1+3k2
+
m2-3k2
1+3k2
=0
得:4m2=3+3k2,所以m2=
3
4
(k2+1)

又点O到直线AB的距离为:d=
|m|
1+k2
=
3
2
1+k2
1+k2
=
3
2

综上所述:点O到直线AB的距离为定值
3
2
.…(13分)
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