问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率为
6
3
,过右焦点F且斜率为1的直线交椭圆C于A,B两点,N为弦AB的中点,O为坐标原点.
(1)求直线ON的斜率kON
(2)对于椭圆C上的任意一点M,设
OM
OA
OB
(λ∈R,μ∈R),求证:λ22=1.
答案

(1)设椭圆的焦距为2c,

因为

c
a
=
6
3
,所以有
a2-b2
a2
=
2
3
,故有a2=3b2

从而椭圆C的方程可化为x2+3y2=3b2                                        ①

∴右焦点F的坐标为(

2
b,0),

据题意有AB所在的直线方程为:y=x-

2
b.②

由①,②有:4x2-6

2
bx+3b2=0.③

设A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB的中点N(x0,y0),由③及韦达定理有:x0=

3
2
4
b,y0=x0-
2
b=-
2
4
b

所以kON=

y0
x0
=-
1
3
,即为所求.…(6分)

(2)证明:显然

OA
OB
可作为平面向量的一组基底,由平面向量基本定理,对于这一平面内的向量
OM
,有且只有一对实数λ,μ,使得等式
OM
OA
OB
成立.

设M(x,y),由(1)中各点的坐标有:(x,y)=λ(x1,y1)+μ(x2,y2),

故x=λx1+μx2,y=λy1+μy2.…(8分)

又因为点M在椭圆C上,所以有x1x2)2+3(λy1y2)2=3b2

整理可得:λ2(x12+3y12)+μ2(x22+3y22)+2λμ(x1x2+3y1y2)=3b2.④

由③有:x1+x2=

3
2
2
b,x1x2=
3
4
b2

所以x1x2+3y1y2=3b2-9b2+6b2=0   ⑤

又点A,B在椭圆C上,故有x12+3y12=x22+3y22=3b2.⑥

将⑤,⑥代入④可得:λ22=1.…(13分)

单项选择题
单项选择题

阅读下面的文字,完成下列各题。

所谓太阳能发电卫星是指搭载太阳电池壁板的卫星。它在轨道上保持与地球同步时,所产生的电力变换成微波束送回地面使用。日本科学家设想的太阳能发电卫星 SPS2000大致上由两个系统组成。一是在宇宙空间进行发电的卫星,二是在地面上接收从卫星发回来电波的受电设施。

发电卫星的形状每边为336米的正三角柱,柱长为303米。三角柱的两个侧面布满着非晶态硅太阳电池,发电功率为每平方米1.4千瓦。剩下的朝着地球的这一面中央,放置着边长为132米正方形的送电天线。

发电卫星的组成,除发电、集电以及送电部分外,还有起通信、控制作用的总线部分,形成卫星骨架的结构部分,用于组装和维护用的机器人等,总重量约240吨。

接收卫星发回来的微波能束,并将其变换为电力的地面设施称为受电设施。它由负责卫星跟踪和进行受电控制的控制部分,以及负责送电和储电的部分等组成。为了能把卫星发送回来的全部电力都接收下来,需要直径2公里的受电设施。受电设施分布在若干地方,当每次卫星对它一个地方的受电设施送电时,可以受电的时间为227秒,而受电的周期为116分钟左右,可平均连续地发出250千瓦的电力。

由于受电设施非常庞大,所以有人设想采用线网状反射式的受电设施,可以只把电波集中起来,而能从网眼中透过80%以上的阳光,从而不对环境造成影响。

从卫星上向地面受电设施送电的机构,接收从地面上往卫星发送的导向电波束,根据这一电波束,卫星便能计算出受电设施位于什么地方,然后相应地改变电气上的相位,使微波束朝着受电设施方向送电。所以受电设施以外的地方,不用担心高能电微波束的照射。就是在受电部分电力密度最高处的受电设施中心部分,电力密度也在每平方厘米1毫瓦以下(每平方米10瓦以下)。完全能够满足在2.45兆赫时国际安全标准的要求,对人体和环境都不会有影响。

下列说法符合原文意思的一项是()。

A.太阳能发电卫星受电设施是指能负责卫星跟踪并接收卫星发回来的微波能束的地面设施。

B.要把卫星发送回来的全部电力都接收下来,太阳能发电卫星需要直径2公里的受电设施。

C.太阳能发电卫星可平均连续地发出250千瓦的电力。

D.太阳能发电卫星庞大的受电设施可以只把电波集中起来,从而不对环境造成影响。