问题
解答题
已知椭圆C:
(Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)过原点O的两条互相垂直的射线与椭圆C分别交于A,B两点,证明:点O到直线AB的距离为定值,并求出这个定值. |
答案
(I)由题意知,4a=8,所以a=2.
因为e=
,1 2
所以
=b2 a2
=1-e2=a2-c2 a2
,3 4
所以b2=3.
所以椭圆C的方程为
+x2 4
=1.y2 3
(II)由题意,当直线AB的斜率不存在,此时可设A(x0,x0),B(x0,-x0).
又A,B两点在椭圆C上,
所以
+x02 4
=1,x02=x02 3
.12 7
所以点O到直线AB的距离d=
=12 7
.2 21 7
当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+m.
由
消去y得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.y=kx+m
+x2 4
=1y2 3
由已知△>0,设A(x1,y1),B(x2,y2).
所以x1+x2=-
,x1x2=8km 3+4k2
.4m2-12 3+4k2
因为OA⊥OB,所以x1x2+y1y2=0.
所以x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0,即(k2+1)x1x2+km(x1+x2)+m2=0.
所以(k2+1)
-4m2-12 3+4k2
+m2=0.8k2m2 3+4k2
整理得7m2=12(k2+1),满足△>0.
所以点O到直线AB的距离d=
=|m| k2+1
=12 7
为定值.2 21 7