题目内容
设A(x1,y1),B(x2,y2)是椭圆
+
=1(a>b>0)的两点,
=(
,
),
=(
,
),且
•
=0,椭圆离心率e=
,短轴长为2,O为坐标原点.
(1)求椭圆方程;
(2)若存在斜率为k的直线AB过椭圆的焦点F(0,c)(c为半焦距),求k的值;
(3)试问△AOB的面积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.
| y2 |
| a2 |
| x2 |
| b2 |
| m |
| x1 |
| b |
| y1 |
| a |
| n |
| x2 |
| b |
| y2 |
| a |
| m |
| n |
| ||
| 2 |
(1)求椭圆方程;
(2)若存在斜率为k的直线AB过椭圆的焦点F(0,c)(c为半焦距),求k的值;
(3)试问△AOB的面积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.
分析:(1)依题意可求得b,进而根据离心率求得a,则椭圆方程可得.
(2)设AB方程为y=kx+
,与椭圆方程联立,利用韦达定理及
•
=0,即可求得k的值;
(3)当A为顶点时,B必为顶点,则△AOB的面积是1;当A,B不为顶点时,设AB方程为y=kx+m与椭圆方程联立,利用韦达定理及
•
=0,可得2m2-k2=4,从而可得结论.
(2)设AB方程为y=kx+
| 3 |
| m |
| n |
(3)当A为顶点时,B必为顶点,则△AOB的面积是1;当A,B不为顶点时,设AB方程为y=kx+m与椭圆方程联立,利用韦达定理及
| m |
| n |
解答:解:(1)∵椭圆离心率e=
,短轴长为2,∴
=
,b=1,解得a=2,b=1
∴所求椭圆方程为
+x2=1;
(2)设AB方程为y=kx+
,与椭圆方程联立,消元可得(k2+4)x2+2
kx-1=0
∴x1+x2=
,x1x2=
由已知
=(
,
),
=(
,
),且
•
=0,∴
+
=0
∴x1x2+
(kx1+
)(kx2+
)=0
∴k=±
(3)当A为顶点时,B必为顶点,则△AOB的面积是1;
当A,B不为顶点时,设AB方程为y=kx+m
与椭圆方程联立,消元可得(k2+4)x2+2kmx+m2-4=0
∴x1+x2=
,x1x2=
∵
•
=0,∴x1x2+
(kx1+m)(kx2+m)=0
∴2m2-k2=4
∴△AOB的面积是
|m||x1-x2|=
=
=1.
∴三角形的面积为定值1.
| ||
| 2 |
| c |
| a |
| ||
| 2 |
∴所求椭圆方程为
| y2 |
| 4 |
(2)设AB方程为y=kx+
| 3 |
| 3 |
∴x1+x2=
-2
| ||
| k2+4 |
| -1 |
| k2+4 |
由已知
| m |
| x1 |
| b |
| y1 |
| a |
| n |
| x2 |
| b |
| y2 |
| a |
| m |
| n |
| x1x2 |
| b2 |
| y1y2 |
| a2 |
∴x1x2+
| 1 |
| 4 |
| 3 |
| 3 |
∴k=±
| 2 |
(3)当A为顶点时,B必为顶点,则△AOB的面积是1;
当A,B不为顶点时,设AB方程为y=kx+m
与椭圆方程联立,消元可得(k2+4)x2+2kmx+m2-4=0
∴x1+x2=
| -2mk |
| k2+4 |
| m2-4 |
| k2+4 |
∵
| m |
| n |
| 1 |
| 4 |
∴2m2-k2=4
∴△AOB的面积是
| 1 |
| 2 |
|m|
| ||
| k2+4 |
| ||
| 2|m| |
∴三角形的面积为定值1.
点评:本题考查椭圆的方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,考查三角形面积的计算,属于中档题.
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