问题 解答题
设椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率e=
1
2
,右焦点到直线
x
a
+
y
b
=1
的距离d=
21
7
,O为坐标原点.
(I)求椭圆C的方程;
(II)过点O作两条互相垂直的射线,与椭圆C分别交于A,B两点,证明点O到直线AB的距离为定值,并求弦AB长度的最小值.
答案

(I)由e=

1
2
c
a
=
1
2
即a=2c,∴b=
3
c

由右焦点到直线

x
a
+
y
b
=1的距离为d=
21
7

得:

|bc-ab|
a2+b2
=
21
7

解得a=2,b=

3

所以椭圆C的方程为

x2
4
+
y2
3
=1.

(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),

直线AB的方程为y=kx+m,

与椭圆

x2
4
+
y2
3
=1联立消去y得3x2+4(k2x2+2kmx+m2)-12=0,x1+x2=-
8km
3+4k2
x1x2=
4m2-12
3+4k2

∵OA⊥OB,∴x1x2+y1y2=0,

∴x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0.

即(k2+1)x1x2+km(x1+x2)+m2=0,∴(k2+1)

4m2-12
3+4k2
-
8k2m2
3+4k2
+m=0,

整理得7m2=12(k2+1)

所以O到直线AB的距离d=

|m|
k2+1
=
12
7
=
2
21
7
.为定值

∵OA⊥OB,∴OA2+OB2=AB2≥2OA•OB,

当且仅当OA=OB时取“=”号.

d•AB=OA•OB得d•AB=OA•OB≤

AB2
2

AB≥2d=

4
21
7

即弦AB的长度的最小值是

4
21
7

判断题
单项选择题 A1/A2型题