椭圆=1(a>b>0)中,弦PQ过左焦点F,且OP⊥OQ(O为坐标原点)求椭圆的离心率e的取值范围.

发布时间:2020-08-01 05:47:51

椭圆=1(a>b>0)中,弦PQ过左焦点F,且OP⊥OQ(O为坐标原点)求椭圆的离心率e的取值范围.

网友回答

解:设P(x1,y1),Q(x2,y2),F(-c,0),
分两种情况:①若PQ⊥x轴时,
∵|FQ|=|FP|且OP⊥OQ,
∴|OF|=|FP|,
∴,即ac=a2-c2,即e2+e-1=0,
∴e>0,解得:;
②若PQ不垂直x轴时,设直线PQ:y=k(x+c),
代入得:(b2+a2k2)x2+2k2a2cx+k2a2c2-a2b2=0,
∵,
∴y1y2=k2(x1+c)(x2+c)=k2[x1x2+c(x1+x2)+c2]
=
=,
∵OP⊥OQ,
∴x1x2+y1y2=0,
∴k2a2c2-a2b2-k2b4=0,
∴,
∴a2c2>b4=(a2-c2)2
∴,
综上:.

解析分析:设出P和Q及椭圆的左焦点F的坐标,分两种情况:①当PQ垂直于x轴时,把x=-c代入椭圆方程,求出|PF|的长度,又|FQ|=|FP|且OP⊥OQ,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得到|OF|等于|FP|,即c等于|PF|列出关于a与c的方程,两边都除以e的平方后转化为关于e的方程,求出方程的解即可得到e的值;②当PQ与x轴不垂直时,设直线PQ的斜率为k,根据F(-c,0)和设出的k,写出直线PQ的方程,与椭圆方程联立消去y后,得到关于x的一元二次方程,利用韦达定理分别表示出P,Q横坐标之和及之积,然后表示出P,Q的纵坐标之积,因为OP⊥OQ,得到斜率乘积为-1,化简后得到P,Q的横坐标之积与纵坐标之积的和为0,分别代入得到一个关于k,a和c的等式,解出k的平方的式子,由k的平方大于0列出关于a与c的不等式,变形后即可得到离心率e的取值范围.综上,得到所有满足题意的椭圆的离心率e的取值范围.

点评:此题考查学生掌握椭圆的简单性质,灵活运用韦达定理及两直线垂直时斜率的关系化简求值,考查了分类讨论的数学思想,是一道综合题.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!