已知椭圆中心在原点,焦点在x轴上,离心率e=
(1)求椭圆的标准方程; (2)已知直线l与椭圆相交于P、Q两点,O为原点,且OP⊥OQ,试探究点O到直线l的距离是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由. |
(1)设椭圆的方程为
+x2 a2
=1(a>b>0),焦距为2c,y2 b2
∵e=
=c a
,且根据题意可知:点(c,2 2
)在椭圆上,2 2
∴
+c2 a2
=1,则1 2 b2
+1 2
=1,解得b=1,1 2 b2
∵a=
c,且a2-c2=b2=1,则c=1,a=2
,2
故椭圆方程为:
+y2=1;x2 2
(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,点P(x1,y1),Q(x2,y2),
由
,消去y得:(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,
+y2=1x2 2 y=kx+m
∴x1+x2=-
,x1x2=4km 2k2+1
,2m2-2 2k2+1
于是y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=
,m2-2k2 2k2+1
因为
⊥OP
,所以x1x2+y1y2=OQ
+2m2-2 2k2+1
=m2-2k2 2k2+1
=0,(10分)3m2-2k2-2 2k2+1
即3m2-2k2-2=0,所以m2=
,(11分)2k2+2 3
设原点O到直线l的距离为d,则d=
=|m| k2+1
=m2 k2+1
=2k2+2 3 k2+1
,(12分)6 3
当直线l的斜率不存在时,因为
⊥OP
,根据椭圆的对称性,OQ
不妨设直线OP,OQ的方程分别为y=x,y=-x,
可得P(
,6 3
),Q(6 3
,-6 3
)或P(-6 3
,-6 3
),Q(-6 3
,6 3
),6 3
此时,原点O到直线l的距离仍为
,6 3
综上,点O到直线l的距离为定值
.(14分)6 3