题目
已知椭圆 的离心率为,长轴长为. (Ⅰ)求椭圆C的标准方程; (Ⅱ)设为椭圆C的右焦点,T为直线上纵坐标不为的任意一点,过作的垂线交椭圆C于点P,Q. (ⅰ)若OT平分线段PQ(其中O为坐标原点),求的值; (ⅱ)在(ⅰ)的条件下,当最小时,求点T的坐标.
答案:.解:(1)由已知解得 所以椭圆C的标准方程是. ………………………………(3分) (2)(ⅰ)由(1)可得,F点的坐标是(2,0). 设直线PQ的方程为x=my+2,将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得 消去x,得(m2+3)y2+4my-2=0,其判别式Δ=16m2+8(m2+3)>0. 设P(x1,y1),Q(x2,y2),则y1+y2=,y1y2=.于是x1+x2=m(y1+y2)+4=. 设M为PQ的中点,则M点的坐标为. …………6分 因为,所以直线FT的斜率为,其方程为. 当时,,所以点的坐标为, 此时直线OT的斜率为,其方程为. 将M点的坐标为代入,得. 解得. ………………………………………………8分 (ⅱ)由(ⅰ)知T为直线上任意一点可得,点T点的坐标为. 于是, . …………10分 所以 . ……………12分 当且仅当m2+1=,即m=±1时,等号成立,此时取得最小值. 故当最小时,T点的坐标是(3,1)或(3,-1). ……………12分