问题
解答题
在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆E:
(1)求椭圆E的方程; (2)设P,A,B是椭圆E上异于顶点的三点,Q(m,n)是单位圆x2+y2=1上任一点,使
①求证:直线OA与OB的斜率之积为定值; ②求OA2+OB2的值. |
答案
(1)由椭圆的离心率为
,得2 2
=c a
①,2 2
又△FMN面积S=
×c×|yM-yN|=c|yM|≤cb,所以cb=1②,1 2
由①②及a2=b2+c2可解得:a2=2,b2=c2=1,
故椭圆E的方程是
+y2=1.x2 2
(2)①设P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),
则
+x 21 2
=1③,y 21
+x 22 2
=1④,y 22
又m2+n2=1⑤,
因
=mOP
+nOA
,故OB x=mx1+nx2 y=my1+ny2.
因P在椭圆上,故
+(my1+ny2)2=1.(mx1+nx2)2 2
整理得(
+x 21 2
)m2+(y 21
+x 22 2
)n2+2(y 22
+y1y2)mn=1.x1x2 2
将③④⑤代入上式,并注意点Q(m,n)的任意性,得:
+y1y2=0.x1x2 2
所以,kOAkOB=
=-y1y2 x1x2
为定值.1 2
②(y1y2)2=(-
)2=x1x2 2
•x 21 2
=(1-x 22 2
)(1-y 21
)=1-(y 22
+y 21
)+y 22 y 21
,y 22
故
+y 21
=1.y 22
又(
+x 21 2
)+(y 21
+x 22 2
)=2,故y 22
+x 21
=2.所以OA2+OB2=x 22
+x 21
+y 21
+x 22
=3.y 22