题目
已知椭圆 的左右焦点分别是 ,椭圆C的上顶点到直线 的距离为 ,过 且垂直于x轴的直线与椭圆C相交于M , N两点,且|MN|=1。(I)求椭圆 的方程;(II)过点 的直线与椭圆C相交于P , Q两点,点 ),且 ,求直线 的方程。
答案:解:(Ⅰ)由点到直线距离公式有 |2b−4a|5=655 ,整理可得 2a−b=3 ,由通径公式有 2b2a=1 ,整理可得 a=2b2 ,故 4b2−b=3 , ∴b=1 ,∴a=2 , ∴ 椭圆 C 的方程为 x24+y2=1 ;(Ⅱ)设直线 PQ 方程为 y=kx−22 ,与椭圆 C 的方程联立消去 y 得(1+4k2)x2−42kx−2=0 ,设 P(x1,y1),Q(x2,y2) ,则 x1+x2=42k1+4k2,x1x2=−21+4k2 ,由 ∠PAQ=90∘ 得 (x1−2)(x2−2)+(y1−22)(y2−22)=0 ,即(x1−2)(x2−2)+(kx1−2)(kx2−2)=0 ,即 (1+k2)x1x2−2(1+k)(x1+x2)+4=0 ,∴(1+k2)⋅−21+4k2−2(1+k)⋅42k1+4k2+4=0 ,即 3k2−4k+1=0 ,解得 k=1 或 13当 k=1 时,直线 PQ 经过 A 点,不满足题意,舍去,故 k=13 ,所以直线 PQ 的方程为 y=13x−22