問題詳情:
如圖,設橢圓的中心為原點O,長軸在x軸上,上頂點為A,左、右焦點分別為F1,F2,線段OF1,OF2的中點分別為B1,B2,且△AB1B2是面積為4的直角三角形.
(Ⅰ)求該橢圓的離心率和標準方程;
(Ⅱ)過B1作直線l交橢圓於P,Q兩點,
使PB2⊥QB2,求直線l的方程.
【回答】
(1) 如圖,設所求橢圓的標準方程為+=1(a>b>0),右焦點為F2(c,0).
因△AB1B2是直角三角形,
又|AB1|=|AB2|,
故∠B1AB2為直角,
因此|OA|=|OB2|,得b=.
結合c2=a2-b2得4b2=a2-b2,
故a2=5b2,c2=4b2,所以離心率e==.………3分
在Rt△AB1B2中,OA⊥B1B2,故S△AB1B2=·|B1B2|·|OA|=|OB2|·|OA|=·b=b2.由題設條件S△AB1B2=4得b2=4,從而a2=5b2=20.因此所求橢圓的標準方程為:+=1.
(2)由(1)知B1(-2,0),B2(2,0).由題意知直線l的傾斜角不為0,故可設直線l的方程為x=my-2.代入橢圓方程得(m2+5)y2-4my-16=0.
設P(x1,y1),Q(x2, y2),則y1,y2是上面方程的兩根,
因此y1+y2=,y1·y2=-,
又=(x1-2,y1),=(x2-2,y2),
所以·=(x1-2)(x2-2)+y1y2
=(my1-4)(my2-4)+y1y2=(m2+1)y1y2-4m(y1+y2)+16
=--+16=-,
由PB2⊥QB2,得·=0,
即16m2-64=0,解得m=±2
所以滿足條件的直線有兩條,其方程分別為x+2y+2=0和x-2y+2=0.
知識點:圓錐曲線與方程
題型:解答題