设椭圆C的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,短轴长为2,左焦点到左准线的距离为3.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设椭圆C上有不同两点P、Q,且OP⊥OQ,过P、Q的直线为

发布时间:2020-07-31 13:16:16

设椭圆C的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,短轴长为2,左焦点到左准线的距离为3.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设椭圆C上有不同两点P、Q,且OP⊥OQ,过P、Q的直线为l,求点O到直线l的距离.

网友回答

解:设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),
则2b=2,b=.
由-c-()=3,即==3,得c=.
于是a2=b2+c2=21+7=28,椭圆C的方程为+=1.(5分)
(2)若直线l的斜率不存在,即l⊥x轴时,不妨设l与x正半轴交于点M,将x=y代入+=1中,得x=y=±2,则点P(2,2),Q(2,-2),于是点O到l的距离为2.(7分)
若直线l的斜率存在,设l的方程为y=kx+m(k,m∈R),则点P(x1,y1),Q(x2,y2)的坐标是方程组的两个实数解,
消去y,整理,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-84=0,
∴△=(8km)2-4(3+4k2)(4m2-84)=12(28k2-m2+21)>0,①
x1+x2=-,x1?x2=.②(9分)
∵OP⊥OQ,∴kOP?kOQ=-1,即?=-1,x1x2+y1y2=0.
于是x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0.③
将x1+x2,x1x2代入上式,得(1+k2)?-km+m2=0,
∴(k2+1)(4m2-84)-8k2m2+m2(4k2+3)=0,
化简,得m2=12(k2+1).④
④代入①满足,因此原点O到直线l的距离d===2.(12分)
解析分析:设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),b=.由-c-()=3,得c=.由此能求出椭圆C的方程.(2)若直线l的斜率不存在,设l与x正半轴交于点M,将x=y代入+=1中,得到点P(2,2),Q(2,-2),于是点O到l的距离为2.若直线l的斜率存在,设l的方程为y=kx+m(k,m∈R),则点P(x1,y1),Q(x2,y2)的坐标是方程组的两个实数解,再由根的判别式和韦达定理进行求解.

点评:本题考查椭圆的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地选用公式.
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