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已知椭圆C的中心为坐标原点O 焦点在X轴上 斜率为1且过椭圆右焦点F的直线交椭圆于A

时间:2022-07-31 23:25:58

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已知椭圆C的中心为坐标原点O 焦点在X轴上 斜率为1且过椭圆右焦点F的直线交椭圆于A

问题补充:

已知椭圆C的中心为坐标原点O,焦点在X轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F的直线交椭圆于A,B两点,向量OA+OB与向量a=(3,-1)共线.(1)求椭圆离心率e(2)设M为椭圆上任意一点,且向量OM=λOA+μOB,(λ,μ∈R,注意OA,OB均为向量),证明:λ^2+μ^2为定值.

答案:

1)设椭圆方程为x^2/a^2+y^2/b^2=1,

直线AB:y=x-c,

联立消去y可得:

(a^2+b^2)x^2-2a^2cx+a^2c^2-a^2b^2=0,

令A=(x1,y1),B=(x2,y2),

则x1+x2=(2a^2*c)/(a^2+b^2) ,x1*x2=(a^2*c^2-a^2*b^2)/(a^2+b^2),

向量OA+ OB=(x1+x2,y1+y2), 与向量a=(3,-1)共线,

所以3(y1+y2)+(x1+x2)=0,

即3(x1-c+x2-c)+(x1+x2)=0,

4(x1+x2)-6c=0,

化简得:a^2=3b^2.

椭圆过点(√3,-1),所以3/a^2+1/b^2=1,

联立解得:a^2=6,b^2=2.

椭圆方程为x^2/6+y^2/2=1.

2)椭圆x^2/6+y^2/2=1

即:x^2+3y^2=6 ,①

设向量OM=(x,y),OA=(x1,y1),OB=(x2,y2)

(x,y)=λ(x1,y1)+μ(x2,y2)

即:x=λx1+μx2

y=λy1+μy2

M在椭圆上,把坐标代入椭圆方程①

(λx1+μx2)^2+3(λy1+μy2)^2=6 ,

λ^2(x1^2+3y1^2)+μ^2(x2^2+3y2^2) +2λμ(x1*x2+3y1*y2)=6 ,②

直线过右焦点,直线方程即: y=x-c ,

把直线代入椭圆,直线交椭圆于AB,求交点:

(a^2+b^2)x^2-2a^2cx+a^2*c^2-a^2*b^2=0

因为前面已证a^2=3b^2,所以c^2=a^2-b^2=2b^2,

由韦达定理:

x1+x2=(2a^2*c)/(a^2+b^2)=3/2*c,

x1*x2=(a^2*c^2-a^2*b^2)/(a^2+b^2)=3/8*c^2

∴x1x2+3y1y2=x1x2+3(x1-c)(x2-c)

=4x1*x2-3(x1+x2)c+3c^2

=3/2c^2-9/2c^2+3c^2=0

而A,B在椭圆上:

x1^2+3y1^2=6 ,x2^2+3y2^2=6 全部代入②知:

λ^2+μ^2=1 为定值.

已知椭圆C的中心为坐标原点O 焦点在X轴上 斜率为1且过椭圆右焦点F的直线交椭圆于A B两点 向量O

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