问题
解答题
设椭圆E中心在原点,焦点在x轴上,短轴长为4,点M(2,
(1)求椭圆E的方程; (2)设动直线L交椭圆E于A、B两点,且
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答案
(1)椭圆方程为
+x2 a2
=1(a>b>0),则b=2y2 b2
将点M(2,
),代入椭圆方程可得2
+4 a2
=1,∴a2=82 4
∴椭圆方程为
+x2 8
=1;y2 4
(2)当直线L斜率存在时,设方程为y=kx+m,代入椭圆方程,可得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0
则△=8(8k2-m2+4)>0,即8k2-m2+4>0(*),
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-
,x1x2=4km 1+2k2 2m2-8 1+2k2
∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=m2-8k2 1+2k2
要使
⊥OA
,需使x1x2+y1y2=0,即OB
+2m2-8 1+2k2
=0,所以m2=m2-8k2 1+2k2
①8k2+8 3
将它代入(*)式可得k2∈[0,+∞)
∵O到L的距离为d=|m| 1+k2
∴S=
|AB|d=1 2 1 2
|x1-x2|•1+k2
=|m| 1+k2
|m||x1-x2|=1 2 8 3 1+ k2 4k4+4k2+1
①当k=0时,S=
;8 3
②当AB的斜率不存在时,S=
;8 3
③当k≠0时,S=8 3 1+ 1 4k2+
+41 k2
∵k2∈(0,+∞),∴4k2+
∈[4,+∞),∴S∈(1 k2
,28 3
]2
综上,S∈[
,28 3
].2