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(
,0),2
∵|OB|=3|OP|,P在线段OB上,
∴P(
,0),求得|AC|=2 3 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),
由
得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,y=kx+m x2+2y2=2
则x1+x2=-
,x1x2=4km 2k2+1
,2m2-2 2k2+1
∴AC的中点P的坐标为(-
,2km 2k2+1
),m 2k2+1
∴B(-
,6km 2k2+1
),代入椭圆方程,化简得2k2+1=9m2.3m 2k2+1
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=
|AC|•dO-AC=1 2
×1 2
•8 1+k2 9|m|
=|m| 1+k2
.4 9
综上,△OAC面积为常数
.4 9