问题
解答题
已知椭圆C的左、右焦点分别是F1、F2,离心率为
(Ⅰ)求椭圆C的方程. (Ⅱ)若A,B,C是椭圆上的三个点,O是坐标原点,当点B是椭圆C的右顶点,且四边形OABC为菱形时,求此菱形的面积. (Ⅲ)设点p是椭圆C上除长轴端点外的任一点,连接PF1、PF2,设∠F1PF2的角平分线PM交椭圆C的长轴于点M(m,0),求m的取值范围. |
答案
(I)设椭圆的标准方程为
+x2 a2
=1(a>b>0).F1(-c,0),F2(c,0).y2 b2
令x=-c,代入椭圆方程可得
+c2 a2
=1,解得y=±y2 b2
.b2 a
∵过F1且垂直于x轴的直线被椭圆C截得的线段长为1,∴
=1,2b2 a
由离心率为
,可得3 2
=c a
.联立3 2
,解得
=12b2 a
=c a 3 2 a2=b2+c2
.a=2b=2 c= 3
∴椭圆的标准方程为
+y2=1.x2 4
(II)由点B是椭圆C的右顶点,∴B(2,0).又四边形OABC为菱形,取对角线OB的中点Q,则Q(1,0).
把x=1,代入椭圆的方程得
+y2=1,解得y=±1 4
.3 2
取A(1,
),C(1,-3 2
).3 2
∴|AC|=2×
=3 2
.3
∴S菱形OABC=
|AC|•|OB|=1 2
×1 2
×2=3
.3
(III)由角平分线的性质可得
=|PF1| |PF2|
=|MF1| |F2M|
=m+c c-m
,m+ 3
-m3
由椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2a=4,
∴
=4-|PF2| |PF2|
,解得
+m3
-m3
=2 |PF2|
.3
-m3
解得|PF2|=
.2(
-m)3 3
∵a-c<|PF2|<a+c,
∴2-
<3
<2+2(
-m)3 3
,3
解得-
<m<3 2
,3 2
∴m的取值范围是(-
,3 2
).3 2