三、解答题
xy9.设F1,F2分别是椭圆E:2+2=1(a>b>0)
ab的左、右焦点,过F1且斜率为1的直线l与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.
(1)求E的离心率;
(2)设点P(0,-1)满足|PA|=|PB|,求E的方程.
解 (1)由椭圆定义知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a, 4
又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得|AB|=a,
3
22
l的方程为y=x+c,其中c=a-b.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点的坐标满
22
y=x+c,??22
足方程组?xy消去y,化简得(a2+b2)x2
2+2=1,??ab-2ac+2acx+a(c-b)=0,则x1+x2=2x1x22,a+b2
2
2
2
2
a(c-b)=. 22
a+b因为直线AB的斜率为1,所以|AB|=2|x2-x1|44ab2=2[(x1+x2)-4x1x2],即a=22,故a3a+b2
2
222
=2b,
2
ca-b2所以E的离心率e===.
aa2
(2)设AB的中点为N(x0,y0),由(1)知
22
x0=
x1+x2
2-a2c2cc=2,y0=x0+c=. 2=-a+b33
y0+1
由|PA|=|PB|,得kPN=-1,即=-1,
x0
得c=3,从而a=32,b=3. 故椭圆E的方程为
+=1. 189
2
2
x2
y2
xy10.已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)
ab2
的一个顶点为A(2,0),离心率为.
2
直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N. (1)求椭圆C的方程;
10(2)当△AMN的面积为时,求k的值.
3
?a=2,?c2
解 (1)由题意得?=,
a2?222?a=b+c.
解得b=2,所以椭圆C的方程为+=1.
42
x2
y2
y=k(x-1),??22
2222
(2)由?xy得(1+2k)x-4kx+2k+=1,??42
-4=0.
设点M,N的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2), 则y1=k(x1-1),y2=k(x2-1), 4k2k-4
x1+x2=2,x1x2=2, 1+2k1+2k所以|MN|=(x2-x1)+(y2-y1) =(1+k)[(x1+x2)-4x1x2]
2
22
2
2
2
2(1+k)(4+6k)= 2
1+2k又因为点A(2,0)到直线y=k(x-1)的距离d=|k|
2, 1+k1|k|4+6k2
所以△AMN的面积为S=|MN|·d=,2
21+2k|k|4+6k10
由=,解得k=±1. 2
1+2k3
能力提高
2
22
y11.已知椭圆+2=1(0<b<2)的左、右焦点分
4b别为F1,F2,过F1的直线l交椭圆于A,B两点,若|BF2|+|AF2|的最大值为5,则b的值是( ) A.1
B.2 3
C. 2
D.3
x22
解析 由椭圆的方程,可知长半轴长为a=2,