问题 解答题
已知椭圆中心在原点,焦点在x轴上,离心率e=
2
2
,点F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,过右焦点F2且垂直于长轴的弦长为
2

(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的左焦点F1作直线l,交椭圆于P,Q两点,若
F2P
F2Q
=2
,求直线l的倾斜角.
答案

(1)由题意可设椭圆的标准方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0).

右焦点F2(c,0),把x=c代入椭圆方程得

c2
a2
+
y2
b2
=1,解得y=±
b2
a

2b2
a
=
2

联立

2b2
a
=
2
e=
c
a
=
2
2
a2=b2+c2
,解得
a2=2
b=c=1

∴椭圆的标准方程为

x2
2
+y2=1.

(2)设直线l与椭圆的交点P(x1,y1),Q(x2,y2).

①当直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为my=x+1.

联立

my=x+1
x2
2
+y2=1
,得(2+m2)y2-2my-1=0.

y1+y2=

2m
2+m2
y1y2=
-1
2+m2

∵2=

F2P
F2Q
=(x1-1,y1)•(x2-1,y2)=(my1-2,y1)•(my2-2,y2)=(m2+1)y1y2-2m(y1+y2)+4,

∴2=

-(m2+1)
2+m2
-
4m2
2+m2
+4,

化为m2=1,解得m=±1,

∴直线l的斜率k=

1
m
=±1.

设直线的倾斜角为α,则tanα=±1.

α=

π
4
4

②当直线l的斜率为0时,P(-

2
,0),Q(
2
,0)

F2P
F2Q
=(-
2
-1)×(
2
-1)
=-1≠2,不符合题意,应舍去.

综上可知:直线l的倾斜角α为

π
4
4

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