问题 解答题
设椭圆E:
x2
a2
+
y2
1-a2
=1
的焦点在x轴上
(1)若椭圆E的焦距为1,求椭圆E的方程;
(2)设F1,F2分别是椭圆E的左、右焦点,P为椭圆E上第一象限内的点,直线F2P交y轴于点Q,并且F1P⊥F1Q,证明:当a变化时,点P在某定直线上.
答案

(1)∵椭圆E的焦距为1,∴a2-(1-a2)=(

1
2
)2,解得a2=
5
8

故椭圆E的方程为

8x2
5
+
8y2
3
=1.

(2)设P(x0,y0),F1(-c,0),F2(c,0),其中c=

2a2-1

由题设可知:x0≠c.则直线F1P的斜率kF1P=

y0
x0+c
,直线F2P的斜率kF2P=
y0
x0-c

故直线F2P的方程为y=

y0
x0-c
(x-c).

令x=0,解得y=

cy0
c-x0
.即点Q(0,
cy0
c-x0
)

因此直线F1Q的斜率kF1Q=

y0
c-x0

∵F1Q⊥F1P,∴kF1QkF1P=

y0
x0+c
y0
c-x0
=-1.

化为

y20
=
x20
-(2a2-1).

联立

y20
=
x20
-(2a2-1)
x20
a2
+
y20
1-a2
=1
,及x0>0,y0>0,

解得x0=a2y0=1-a2

即点P在定直线x+y=1上.

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