问题 解答题
在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率为
2
2
,其焦点在圆x2+y2=1上.
(1)求椭圆的方程;
(2)设A,B,M是椭圆上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角θ,使
OM
=cosθ
OA
+sinθ
OB

(i)求证:直线OA与OB的斜率之积为定值;
(ii)求OA2+OB2
答案

(1)依题意,得  c=1.于是,a=

2
,b=1.     …(2分)

所以所求椭圆的方程为

x2
2
+y2=1. …(4分)

(2)(i)设A(x1,y1),B(x2,y2),

x21
2
+
y21
=1①,
x22
2
+
y22
=1
②.

又设M(x,y),因

OM
=cosθ
OA
+sinθ
OB
,故
x=x1cosθ+x2sinθ
y=y1cosθ+y2sinθ.
…(7分)

因M在椭圆上,故

(x1cosθ+x2sinθ)2
2
+(y1cosθ+y2sinθ)2=1.

整理得(

x21
2
+
y21
)cos2θ+(
x22
2
+
y22
)sin2θ+2(
x1x2
2
+y1y2)cosθsinθ=1.

将①②代入上式,并注意cosθsinθ≠0,得  

x1x2
2
+y1y2=0.

所以,kOAkOB=

y1y2
x1x2
=-
1
2
为定值. …(10分)

(ii)(y1y2)2=(-

x1x2
2
)2=
x21
2
x22
2
=(1-
y21
)(1-
y22
)=1-(
y21
+
y22
)+
y21
y22
,故y12+y22=1.

(

x21
2
+
y21
)+(
x22
2
+
y22
)=2,故x12+x22=2.

所以,OA2+OB2=x12+y12+x22+y22=3.  …(16分)

单项选择题
单项选择题