问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
3
3
,过右焦点F的直线l与C相交于A、B两点,当l的斜率为1时,坐标原点O到l的距离为
2
2

(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)C上是否存在点P,使得当l绕F转到某一位置时,有
OP
=
OA
+
OB
成立?若存在,求出所有的P的坐标与l的方程;若不存在,说明理由.
答案

(I)设F(c,0),直线l:x-y-c=0,

由坐标原点O到l的距离为

2
2

|0-0-c|
2
=
2
2
,解得c=1

e=

c
a
=
3
3
,∴a=
3
,b=
2

(II)由(I)知椭圆的方程为C:

x2
3
+
y2
2
=1

设A(x1,y1)、B(x2,y2

由题意知l的斜率为一定不为0,故不妨设l:x=my+1

代入椭圆的方程中整理得(2m2+3)y2+4my-4=0,显然△>0.

由韦达定理有:y1+y2=-

4m
2m2+3
y1y2=-
4
2m2+3
,①

假设存在点P,使

OP
=
OA
+
OB
成立,则其充要条件为:

点P的坐标为(x1+x2,y1+y2),

点P在椭圆上,即

(x1+x2)2
3
+
(y1+y2)2
2
=1.

整理得2x12+3y12+2x22+3y22+4x1x2+6y1y2=6.

又A、B在椭圆上,即2x12+3y12=6,2x22+3y22=6、

故2x1x2+3y1y2+3=0②

将x1x2=(my1+1)(my2+1)=m2y1y2+m(y1+y2)+1及①代入②解得m2=

1
2

y1+y2=

2
2
或-
2
2

x1+x2=-

4m2
2m2+3
+2=
3
2
,即P(
3
2
,±
2
2
)

m=

2
2
时,P(
3
2
,-
2
2
),l:x=
2
2
y+1;

m=-

2
2
时,P(
3
2
2
2
),l:x=-
2
2
y+1

单项选择题
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