已知椭圆的中心在原点O,焦点在x轴上,过其右焦点F做斜率为1的直线l,交椭圆于A、B两点,若椭圆上存在一点

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  • ⑴设椭圆的方程为x^2/a^2+y^2/b^2=1 (a>b>0)

    设C(acosθ,bsinθ),则OC中点M为(0.5acosθ,0.5bsinθ)

    设A、B坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),直线AB斜率为k代入到椭圆方程中,得:

    x1^2/a^2+y1^2/b^2=1

    x2^2/a^2+y2^2/b^2=1

    两式相减,得:k=(y1-y2)/(x1-x2)=-(b/a)^2×(x1+x2)/(y1+y2)=1

    又M也是AB中点,所以 (x1+x2)/(y1+y2)=0.5acosθ/0.5bsinθ

    即bsinθ/acosθ=-(b/a)^2 化简得:

    bcosθ+asinθ=0 ……①

    同时MF的斜率为1,所以0.5bsinθ/(0.5acosθ-c)=1 化简得:

    acosθ-bsinθ=2c ……②

    ①②式平方相加,得:a^2+b^2=4c^2 ,又a^2-c^2=b^2

    ∴e=c/a=√10/5

    ⑵S△OAC=1/2S平行四边形OACB=S△OAB=15√5

    利用椭圆焦点弦长公式AB=2ab^2/(a^2-c^2cos^α) α是直线AB的倾斜角

    这里,cos^α=1/2 ,所以AB=4ab^2/(2a^2-c^2)

    又O到直线AB的距离d=c/√2 且S△OAB=15√5=1/2AB×d

    将以上各式代入,化简得:a^2=100,b^2=60

    ∴椭圆的方程为x^2/100+y^2/60=1

    顺便给你证明一边椭圆的焦点弦长公式吧:

    设椭圆的方程为x^2/a^2+y^2/b^2=1 (a>b>0)

    过焦点F1的直线AB交椭圆于AB两点,倾斜角为α.

    另一个焦点为F2,连接AF2与BF2 设AF1=m,BF1=n

    则,根据椭圆定义,AF2=2a-m ,BF2=2a-n

    在三角形AF1F2中,由余弦定理得

    (2a-m)^2=m^2+(2c)^2-2m(2c)cosα

    化简得:m=b^2/(a-c*cosα)

    同理,再用一次余弦定理,可得n=b^2/(a+c*cosα)

    所以AB=m+n=2ab^2/(a^2-c^2cos^α)