设 F1 F2,分别是椭圆E:x^2 +y^2/b^2 =1(0﹤b﹤1)的左、右焦点,过F1 的直线

2个回答

  • 问题一:根据椭圆的焦距公式:|F1F2|=2c ,其中c^2 =a^2 - b^2

    具体到本题:已知a^2=1 ,b^2 ( 0﹤b﹤1) ;则可得c^2=1 - b^2 ,即:c=√1 - b^2

    问题二:设点A的坐标为(x1,y1),点B的坐标为(x2,y2)

    则过点A,B的直线L的斜率k=(y2-y1)/(x2-x1)

    ∵本题已经给出“若直线 L的斜率为1“这个条件

    ∴(y2-y1)/(x2-x1) = 1 , 即:y2-y1 = x2-x1.①

    根据两点间的距离公式,有:|AB|=√(x2-x1)^2 + (y2-y1)^2

    结合①式,即可得:|AB|=√[(x2-x1)^2 + (x2-x1)^2] = √[2(x2-x1)^2] = √2*|x2-x1|

    由题意可知椭圆焦点F1的坐标是(c,0)

    又∵直线L过椭圆的焦点F1,且直线L的斜率为1

    ∴设直线L的方程为:y=x+c

    问题三:将直线L与椭圆方程联立,消去y后,得:(1+b^2)x^2 + 2cx + 1-2b^2 =0

    再根据韦达定理:x1+x2=-2c/(1+b^2) , x1x2=(1-2b^2)/(1+b^2)

    ∵由椭圆的定义,可得:|AF1|+|AF2|=2a , |BF1|+|BF2|=2a

    ∴|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a = 4a =4*1 =4

    ∵点A,B在直线L上

    ∴|AB|+|AF2|+|BF2|=4.②

    ∵IAF2I, IABI,IBF2I 成等差数列

    ∴2|AB| = |AF2|+|BF2|.③

    将③带入②,得:|AB|=4/3

    ∵|AB|=√[2(x2-x1)^2] (推导过程见问题二)

    ∴4/3 = √[2(x2-x1)^2]

    两边平方:16/9 = 2*(x2-x1)^2

    8/9 = x2^2 - 2x1x2 + x1^2

    8/9 = (x1+x2)^2 - 4x1x2

    8/9 = [-2c/(1+b^2)]^2 - 4*[(1-2b^2)/(1+b^2)]

    8/9 = 4c^2/(1+b^2)^2 - (4-8b^2)/(1+b^2)

    8/9 = 4(1-b^2)/(1+b^2)^2 - [(4-8b^2)(1+b^2)]/(1+b^2)^2 , (c^2=1-b^2,见问题一)

    整理后,得: 8/9 = 8b^4/(1+b^2)^2

    9b^4 = 1 + 2b^2 + b^4

    (2b^2 - 1)(4b^2 + 1)=0

    2b^2 - 1=0或4b^2 + 1=0(舍)

    解得:b=√2/2