问题
解答题
设椭圆C:
(Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)过点O作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.并求出定值. |
答案
(I)由右焦点到直线
+x a
=1的距离d=y b
,可得21 7
=|bc-ab| a2+b2
,化为3(a2+b2)=7(bc-ab)2,又e=21 7
=c a
,联立得1 2
,解得3(a2+b2)=7(bc-ab)2 a=2c a2=b2+c2
,a2=4 b2=3,c=1
∴椭圆C的方程为
+x2 4
=1.y2 3
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),
(1)直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+m,联立y=kx+m
+x2 4
=1y2 3
消去y得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
∴x1+x2=-
,x1x2=8km 3+4k2
.4m2-12 3+4k2
∵OA⊥OB,∴x1x2+y1y2=0,∴x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0,即(k2+1)x1x2+km(x1+x2)+m2=0,
∴
-(k2+1)(4m2-12) 3+4k2
+m2=0,整理得7m2=12(k2+1),并且满足△>0.8k2m2 3+4k2
所以O到直线AB的距离d=
=|m| k2+1
=12 7
为定值.2 21 7
(2)直线AB斜率不存在时,直线AB的方程为:
+x 2
=1,化为y 3
x-2y-23
=0,点O到直线AB的距离为3
=2 3 3+4
为定值.2 21 7
综上(1)(2)可知:点O到直线AB的距离为定值
.2 21 7