题目
如图:在直角坐标系xoy中,设椭圆C:=1(a>b>0)的左右两个焦点分别为F1、F2.过右焦点F2与x轴垂直的直线l与椭圆C相交,其中一个交点为. (1)求椭圆C的方程; (2)设椭圆C的一个顶点为B(0,﹣b),求点M到直线BF1的距离; (3)过F1M中点的直线l1交椭圆于P、Q两点,求|PQ|长的最大值以及相应的直线方程.
答案: 【考点】椭圆的简单性质. 【专题】方程思想;待定系数法;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】(1)设右焦点F2为(c,0),令x=c,代入椭圆方程,可得c=,=1,解方程可得a,b,进而得到椭圆方程; (2)求得直线BF1的方程,由点到直线的距离公式,计算即可得到所求值; (3)过F1M中点的直线l1的方程设为x=m(y﹣),代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,化简整理即可得到弦长的取值范围,再由斜率为0,求得直线方程,代入椭圆方程,求得PQ的长,即可得到最大值. 【解答】解:(1)设右焦点F2为(c,0), 令x=c,代入椭圆可得y=±b, 由M(,1),即有c=,=1, 又a2﹣b2=2,解得a=2,b=, 则椭圆方程为+=1; (2)由题意可得B(0,﹣),F1(﹣,0), 直线BF1的方程为x+y+=0, 则点M到直线BF1的距离为=2+; (3)过F1M中点的直线l1的方程设为x=m(y﹣), 代入椭圆方程,可得(2+m2)y2﹣m2y+m2﹣4=0, 由于中点(0,)在椭圆内,故直线与椭圆相交, 设交点P(x1,y1),Q(x2,y2), 即有y1+y2=,y1y2=, 弦长|PQ|=•|y1﹣y2|=• =,令t=2+m2(t≥2), 则|PQ|==, 当m=0即t=2时,取得最小值2, 即有2≤|PQ|<; 当直线l1:y=时,代入椭圆方程,可得x=±, 即有|PQ|=. 综上可得,|PQ|的最大值为,此时直线方程为y=. 【点评】本题考查椭圆的方程的求法,注意运用椭圆的性质,考查点到直线的距离公式,以及联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,化简整理的运算能力,属于中档题.