问题 解答题
设椭圆的中心在坐标原点,对称轴是坐标轴,一个顶点为A(0,2),右焦点F到点B(
2
2
)
的距离为2.
(I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设经过点(0,-3)的直线l与椭圆相交于不同两点M,N满足|
AM
|=|
AN
|
,试求直线l的方程.
答案

(Ⅰ) 依题意,设椭圆方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1 ( a>b>0 ),

则其右焦点坐标为F(c , 0 ) ,c=

a2-b2

由|FB|=2,得

(c-
2
)
2
+(0-
2
)
2
=2,

(c-

2
)2+2=4,故c=2
2

又∵b=2,∴a2=b2+c2=22+(2

2
)2=12,

∴所求椭圆方程为

x2
12
+
y2
4
=1.

(Ⅱ)由题意可设直线l的方程为y=kx-3(k≠0),

|

AM
| = |
AN
|,知点A在线段MN的垂直平分线上,

y=kx-3
x2
12
+
y2
4
=1
得x2+3(kx-3)2=12

即(1+3k2)x2-18kx+15=0①

△=(-18k)2-4(1+3k2)×15=144k2-60>0

k2

5
12
时方程①有两个不相等的实数根

设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点P(x0,y0

则x1,x2是方程①的两个不等的实根,故有x1+x2=

18k
1+3k2

从而有x0=

x1+x2
2
=
9k
1+3k2
y0=kx0-3=
9k2-3(1+3k2)
1+3k2
=
-3
1+3k2

于是,可得线段MN的中点P的坐标为P(

9k
1+3k2
-3
1+3k2
)

又由于k≠0,因此直线AP的斜率为k1=

-3
1+3k2
-2
9k
1+3k2
=
-5-6k2
9k

由AP⊥MN,得

-5-6k2
9k
×k=-1

即5+6k2=9,解得k2=

2
3
5
12
,∴k=±
6
3

∴所求直线l的方程为:y=±

6
3
x-3.

选择题
解答题