问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1 (a>b>0)与直线x+y-1=0相交于A,B两点.
(1)当椭圆的半焦距c=1,且a2,b2,c2成等差数列时,求椭圆的方程;
(2)在(1)的条件下,求弦AB的长度;
(3)当椭圆的离心率e满足
3
3
≤e≤
2
2
,且以AB为直径的圆经过坐标原点O,求椭圆长轴长的取值范围.
答案

(1)∵椭圆的半焦距c=1,且a2,b2,c2成等差数列

∴2b2=a2+c2=a2+1

∵a2-b2=c2=1

∴a2=3,b2=2

∴椭圆的方程为

x2
3
+
y2
2
=1;

(2)直线x+y-1=0与椭圆方程

x2
3
+
y2
2
=1联立,消去y可得5x2-6x-3=0,∴x=
6±7
2
10

∴弦AB的长度为

1+1
•|
6+7
2
10
-
6-7
2
10
|=
14
5

(3)直线x+y-1=0与椭圆方程:

x2
a2
+
y2
b2
=1联立,消去y可得(a2+b2)x2-2a2x+a2-a2b2=0

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=

2a2
a2+b2
,x1x2=
a2-a2b2
a2+b2

∵以AB为直径的圆经过坐标原点O,

∴OA⊥OB,∴x1x2+y1y2=0

∴2x1x2-(x1+x2)+1=0

∴2•

a2-a2b2
a2+b2
-
2a2
a2+b2
+1=0

∴b2=

a2
2a2-1

∴c2=a2-b2=

2a4-2a2
2a2-1

e2=

c2
a2
=
2a2-2
2a2-1

∵椭圆的离心率e满足

3
3
≤e≤
2
2

1
3
2a2-2
2a2-1
1
2

5
2
≤a≤
6
2

5
≤2a≤
6

∴椭圆长轴长的取值范围为[

5
6
].

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