问题 解答题
已知椭圆的中心在坐标原点O,长轴长为2
2
,离心率e=
2
2
,过右焦点F的直线l交椭圆于P,Q两点.
(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
+
y2
b2
=1(a>b>0).

∵长轴长为2

2
,离心率e=
2
2

b=c=1 , a=

2

所求椭圆方程为

x2
2
+y2=1.

(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),

x2+2y2=2
y=x-1
得3y2+2y-1=0,解得y1=-1,y2=
1
3

S△POQ=

1
2
|OF|•|y1-y2|=
1
2
|y1-y2|=
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).

x2+2y2=2
y=k(x-1)
可得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0.

x1+x2=

4k2
1+2k2
x1x2=
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
OQ
=0.

OP
OQ
=x1x2+y1y2=
2k2-2
1+2k2
+
-k2
1+2k2
=0得k2=2,

k=±

2

∴所求直线的方程为y=±

2
(x-1).

名词解释
单项选择题