问题 解答题

已知A,B,C为椭圆W:x2+2y2=2上的三个点,O为坐标原点.

(Ⅰ)若A,C所在的直线方程为y=x+1,求AC的长;

(Ⅱ)设P为线段OB上一点,且|OB|=3|OP|,当AC中点恰为点P时,判断△OAC的面积是否为常数,并说明理由.

答案

(Ⅰ)由

x2+2y2=2
y=x+1

得3x2+4x=0,

解得x=0或x=-

4
3

∴A,C两点的坐标为(0,1)和(-

4
3
,-
1
3
),

|AC|=

4
3
2

(Ⅱ)①若B是椭圆的右顶点(左顶点一样),则B(

2
,0),

∵|OB|=3|OP|,P在线段OB上,

P(

2
3
,0),求得|AC|=
4
3
2

∴△OAC的面积等于

1
2
×
4
2
3
×
2
3
=
4
9

②若B不是椭圆的左、右顶点,

设AC:y=kx+m(m≠0),A(x1,y1),C(x2,y2),

y=kx+m
x2+2y2=2
得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,

x1+x2=-

4km
2k2+1
x1x2=
2m2-2
2k2+1

∴AC的中点P的坐标为(-

2km
2k2+1
m
2k2+1
),

B(-

6km
2k2+1
3m
2k2+1
),代入椭圆方程,化简得2k2+1=9m2

计算|AC|=

1+k2
(x1+x2)2-4x1x2
=
2
2
1+k2
2k2+1-m2
2k2+1
=
8
1+k2
9|m|

∵点O到AC的距离dO-AC=

|m|
1+k2

∴△OAC的面积S△OAC=

1
2
|AC|•dO-AC=
1
2
×
8
1+k2
9|m|
|m|
1+k2
=
4
9

综上,△OAC面积为常数

4
9

判断题
问答题