问题
解答题
已知椭圆的中心在坐标原点O,长轴长为2
(1)求椭圆的方程; (2)当直线l的斜率为1时,求△POQ的面积; (3)若以OP,OQ为邻边的平行四边形是矩形,求满足该条件的直线l的方程. |
答案
(1)由已知,椭圆方程可设为
+x2 a2
=1(a>b>0).y2 b2
∵长轴长为2
,离心率e=2
,2 2
∴b=c=1 , a=
.2
所求椭圆方程为
+y2=1.x2 2
(2)因为直线l过椭圆右焦点F(1,0),且斜率为1,所以直线l的方程为y=x-1.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
由
得3y2+2y-1=0,解得y1=-1,y2=x2+2y2=2 y=x-1
.1 3
∴S△POQ=
|OF|•|y1-y2|=1 2
|y1-y2|=1 2
.2 3
(3)当直线l与x轴垂直时,直线l的方程为x=1,此时∠POQ小于90°,OP,OQ为邻边的平行四边形不可能是矩形.
当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x-1).
由
可得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0.x2+2y2=2 y=k(x-1)
∴x1+x2=
,x1x2=4k2 1+2k2
.2k2-2 1+2k2
∵y1=k(x1-1),y2=k(x2-1)
∴y1y2=-k2 1+2k2
因为以OP,OQ为邻边的平行四边形是矩形⇔
•OP
=0.OQ
由
•OP
=x1x2+y1y2=OQ
+2k2-2 1+2k2
=0得k2=2,-k2 1+2k2
∴k=±
.2
∴所求直线的方程为y=±
(x-1).2