问题
解答题
已知椭圆的中心是坐标原点O,它的短轴长为2,右焦点为F,直线l:x=2与x轴相交于点E,
(Ⅰ)求椭圆的方程及离心率; (Ⅱ)求证:直线AC经过线段EF的中点. |
答案
(I)设椭圆方程为:
+x2 a2
=1(a>b>0).y2 b2
由2b=2得b=1.
又
=FE
,∴OF
解得 a=a2-c2=1 c=
-c.a2 c
,c=1.2
∴椭圆方程为:
+y2=1.x2 2
离心率 e=
=c a
.2 2
(II)∵点F(1,0),E(2,0),∴EF中点N的坐标为 (
,0).3 2
①当AB⊥x轴时,A(1,y1),B(1,-y1),C(2,-y1),
那么此时AC的中点为 (
,0),即AC经过线段EF的中点N.3 2
2当AB不垂直x轴时,则直线AB斜率存在,
设直线AB的方程为y=k(x-1),
由(*)式得 x1+x2=
,x1x2=4k2 1+2k2
.2k2-2 1+2k2
又∵x12=2-2y12<2,得 x1-
≠0,3 2
故直线AN,CN的斜率分别为 k1=
=y1 x1- 3 2
,k2=2k(x1-1) 2x1-3
=2k(x2-1),y2 2- 3 2
∴k1-k2=2k•
.(x1-1)-(x2-1)(2x1-3) 2x1-3
又∵(x1-1)-(x2-1)(2x1-3)=3(x1+x2)-2x1x2-4,
=
[12k2-4(k2-1)-4(1+2k2)]=0.1 1+2k2
∴k1-k2=0,即k1=k2.
且AN,CN有公共点N,∴A,C,N三点共线.
∴直线AC经过线段EF的中点N.
综上所述,直线AC经过线段EF的中点.