问题 解答题
已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,一个顶点为B(0,-1),且其右焦点到直线x-y+2
2
=0
的距离为3.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线l过定点Q(0,
3
2
)
,与椭圆交于两个不同的点M、N,且满足|BM|=|BN|.求直线l的方程.
答案

解 (1)设椭圆方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),则b=1.

设右焦点F(c,0)(c>0),则由条件得3=

|c-0+2
2
|
2
,得c=
2

则a2=b2+c2=3,

∴椭圆方程为

x2
3
+y2=1.

(2)若直线l斜率不存在时,直线l即为y轴,此时M,N为椭圆的上下顶点,|BN|=0,|BM|=2,不满足条件;

故可设直线l:y=kx+

3
2
(k≠0),与椭圆
x2
3
+y2=1
联立,消去y得:(1+3k2)x2+9kx+
15
4
=0

△=(9k)2-4(1+3k2)•

15
4
>0,得k2
5
12

设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点P(x0,y0),

由韦达定理得x1+x2=-

9k
1+3k2
,而y1+y2=k(x1+x2)+3=-
9k2
1+3k2
+3

x0=

x1+x2
2
y0=
y1+y2
2

由|BN|=|BM|,则有BP⊥MN,kBP=

y0+1
x0
=
y1+y2
2
+1
x1+x2
2
=
-
9k2
1+3k2
+5
-
9k
1+3k2
=-
1
k

可求得k2=

2
3
,检验k2=
2
3
∈(
5
12
,+∞)
,所以k=±
6
3

所以直线l的方程为y=

6
3
x+
3
2
y=-
6
3
x+
3
2

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