问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率e=
2
2
,且过点(0,1).
(1)求椭圆C的方程;
(2)如果直线x=t(t∈R)与椭圆相交于A、B,若E(-
2
,0)
D(
2
,0)
,求证:直线EA与直线BD的交点K必在一条确定的双曲线上;
(3)若直线l经过椭圆C的左焦点交椭圆C于P、Q两点,O为坐标原点,且
OP
OQ
=-
1
3
,求直线l的方程.
答案

(1)依题意有:b=1,

c
a
=
2
2
,又a2=c2+1,

解得:a=2,c=1,

故椭圆C的方程为:

x2
2
+y2=1.

(2)依题意可设A(t,y0),B(t,-y0),K(x,y).且有

t2
2
+y02=1,

EA:y=

y0
t+
2
(x+
2
),DB:y=
-y0
t-
2
(x-
2
)

y2=

-y02
t2-2
(x2-2),由
t2
2
+y02=1
得:y02=
1
2
(2-t2)

代入即得y2=

1
2
(x2-2),即为:
x2
2
-y2=1

所以直线EA与直线BD的交点K必在双曲线

x2
2
-y2=1上.

(3)(A)当直线l的斜率不存在时,P(-1,

1
2
),Q(-1,-
1
2
),此时
OP
OQ
=1-
1
2
=
1
2
,不满足要求;

(B)当直线l的斜率存在时设为k,则直线l为:y=k(x+1),代入

x2
2
+y2=1得:(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0,

OP
OQ
=-
1
3
得:x1x2+k2(x1+1)(x2+1)=-
1
3

即:(1+k2)x1x2+k2(x1+x2)+k2=-

1
3

则:(1+k2)

2k2-2
1+2k2
+k2
-4k2
1+2k2
+k2=-
1
3

解得:k2=1⇒k=±1;

直线l过椭圆C的左焦点,故恒有两个交点,则k=±1满足要求,

故直线l的方程为:y=x+1或y=-x-1.

单项选择题
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