问题 解答题
已知椭圆的中心在坐标原点,离心率为
1
2
,一个焦点是F(0,1).
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)直线l过点F交椭圆于A、B两点,且
AF
=2
FB
,求直线l的方程.
答案

(Ⅰ)设椭圆方程为

y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0).

依题意,e=

c
a
=
1
2
,c=1,∴a=2,b2=a2-c2=3,

∴所求椭圆方程为

y2
4
+
x2
3
=1;

(Ⅱ)若直线l的斜率k不存在,则不满足

AF
=2
FB

当直线l的斜率k存在时,设直线l的方程为y=kx+1.

因为直线l过椭圆的焦点F(0,1),所以k取任何实数,直线l与椭圆均有两个交点A、B.

设A(x1,y1),B(x2,y2),

联立方程

y=kx+1
y2
4
+
x2
3
=1
消去y,得(3k2+4)x2+6kx-9=0.

∴x1+x2=

-6k
3k2+4
,①x1•x2=
-9
3k2+4
,②

由F(0,1),A(x1,y1),B(x2,y2),

AF
=(-x1,1-y1),
FB
=(x2y2-1),

AF
=2
FB
,∴(-x1,1-y1)=2(x2,y2-1),得x1=-2x2

将x1=-2x2代入①、②,得x2=

6k
3k2+4
,③x22=
9
6k2+8
,④

由③、④得,(

6k
3k2+4
)2=
9
6k2+8
,化简得
36k2
3k2+4
=
9
2

解得k2=

4
5
,∴k=±
2
5
5

∴直线l的方程为:y=±

2
5
5
x+1.

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