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已知椭圆C:(a>b>0)的一个焦点到长轴的两个端点的距离分别为和.(1)求椭圆的方程;(2)若过椭圆的右焦点,倾斜角为的直线交椭圆于A、B两点,求线段AB的长;(3)如图,过原点相互垂直的
题目详情
已知椭圆C:
(a>b>0)的一个焦点到长轴的两个端点的距离分别为
和
.
(1)求椭圆的方程;
(2)若过椭圆的右焦点,倾斜角为
的直线交椭圆于A、B两点,求线段AB的长;
(3)如图,过原点相互垂直的两条直线与椭圆
的四个交点构成四边形PRSQ,设直线PS的倾斜角为
,试问:ΔPSQ能否为正三角形,若能求θ的值,若不能,说明理由.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/5882b2b7d0a20cf4441333e272094b36acaf9908.jpg)
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![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/562c11dfa9ec8a134d859addf303918fa0ecc074.jpg)
(1)求椭圆的方程;
(2)若过椭圆的右焦点,倾斜角为
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/622762d0f703918f924ef0f7553d269759eec474.jpg)
(3)如图,过原点相互垂直的两条直线与椭圆
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/a1ec08fa513d26976f4cc56051fbb2fb4316d874.jpg)
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/96dda144ad345982c00928af08f431adcbef8408.jpg)
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▼优质解答
答案和解析
【分析】(1)根据椭圆的性质,可知焦点到长轴的两个端点的距离分别为a+c和a-c,再把所给数值代入,即可得出a,b的值,求出椭圆的方程.
(2)利用弦长公式计算即可,注意设而不求思想的运用.
(3)先假设:ΔPSQ能为正三角形,设直线PS的方程,则直线RQ的方程也可知,分别与椭圆方程联立,利用弦长公式求出PS与OQ的长度,再根据正三角形中的关系判断即可.
(2)利用弦长公式计算即可,注意设而不求思想的运用.
(3)先假设:ΔPSQ能为正三角形,设直线PS的方程,则直线RQ的方程也可知,分别与椭圆方程联立,利用弦长公式求出PS与OQ的长度,再根据正三角形中的关系判断即可.
(1)由题意得
,解得![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/7acb0a46f21fbe0922c10e296f600c338744ad74.jpg)
所求的方程为
;
(2)直线方程为
,
代入椭圆方程得
,
∴
,
由弦长公式求得
;
(3)当P在y轴上,Q在x轴上时,ΔPSQ不是正三角形.
当P不在y轴上时,设直线PS的斜率为k,P(x1,kx1),则直线RQ的斜率为
,![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/203fb80e7bec54e7b26fd723bd389b504fc26a08.jpg)
由
得
(1),同理
(2)
由ΔPSQ为正三角形,得
,即3|OP|2=|OQ|2
∴
,化简得
,
∴
,即
.
∴ΔOPQ不是正三角形.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/730e0cf3d7ca7bcb4ce40a12ba096b63f624a874.jpg)
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/7acb0a46f21fbe0922c10e296f600c338744ad74.jpg)
所求的方程为
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c33cae613f51e4c510fd9f9a174.jpg)
(2)直线方程为
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/adaf2edda3cc7cd9f0aef9e43d01213fb80e9108.jpg)
代入椭圆方程得
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/d62a6059252dd42a7e96cc96073b5bb5c9eab874.jpg)
∴
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/d52a2834349b033b021731e711ce36d3d539bd74.jpg)
由弦长公式求得
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/14ce36d3d539b6006551c28aed50352ac65cb774.jpg)
(3)当P在y轴上,Q在x轴上时,ΔPSQ不是正三角形.
当P不在y轴上时,设直线PS的斜率为k,P(x1,kx1),则直线RQ的斜率为
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/37d3d539b6003af35a25115d312ac65c1038b674.jpg)
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/203fb80e7bec54e7b26fd723bd389b504fc26a08.jpg)
由
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由ΔPSQ为正三角形,得
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/cb8065380cd79123f97f5949a9345982b2b78074.jpg)
∴
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/e61190ef76c6a7ef5ea5651bf9faaf51f3de6608.jpg)
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∴
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/bd315c6034a85edf2c0f331e4d540923dd547508.jpg)
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/2e2eb9389b504fc25cc07d38e1dde71190ef6d74.jpg)
∴ΔOPQ不是正三角形.
【点评】本题主要考察了椭圆性质的应用,弦长公式的应用,以及韦达定理在解决直线与圆锥曲线位置关系判断中的应用
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