Question

設(shè)橢圓的方程為 ，斜率為1的直線不經(jīng)過原點，而且與橢圓相交于兩點，為線段的中點.

（1）問：直線與能否垂直？若能，之間滿足什么關(guān)系；若不能，說明理由；

（2）已知為的中點，且點在橢圓上.若，求橢圓的離心率.

 

Answer 1

（1）直線與不能垂直；（2）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)直線的方程為，與橢圓方程聯(lián)立，消去整理為關(guān)于的一元二次方程，因為有兩個交點則判別式應(yīng)大于0，由韋達(dá)定理可得根與系數(shù)的關(guān)系，用中點坐標(biāo)公式求點的坐標(biāo)。求出直線的斜率，假設(shè)兩直線垂直則斜率相乘等于，解出的關(guān)系式，根據(jù)關(guān)系式及橢圓中的關(guān)系判斷假設(shè)成立與否。（2）∵M為ON的中點，M為AB的中點，∴四邊形OANB為平行四邊形.

∵，∴四邊形OANB為矩形，∴，轉(zhuǎn)化為向量問題，可得的關(guān)系式。由中點坐標(biāo)公式可得點的坐標(biāo)，將其代入橢圓方程，與上式聯(lián)立消去即可得之間滿足的關(guān)系式。將代入之間的關(guān)系式，可求其離心率。

試題解析：解答：（1）∵斜率為1的直線不經(jīng)過原點，而且與橢圓相交于兩點，

∴可以設(shè)直線的方程為.

∵，∴，

∴. ① 1分

∵直線與橢圓相交于兩點，∴

. ② 2分

且. ③ 3分

∵為線段的中點，∴,

∴，∴. 4分

假設(shè)直線與能垂直.

∵直線的斜率為1，∴直線的斜率為-1，

∴，∴. 5分

∵在橢圓方程中，，

∴假設(shè)不正確，在橢圓中直線與不能垂直. 6分

（2）∵M為ON的中點，M為AB的中點，∴四邊形OANB為平行四邊形.

∵，∴四邊形OANB為矩形，∴， 7分

∴，∴，∴，

∴，

∴，整理得. 8分

∵點在橢圓上，∴，∴. 9分

此時，滿足，

消去得，即. 10分

設(shè)橢圓的離心率為e，則，∴，

∴，∴，

∴，∵，∴.

考點：1直線與橢圓的位置關(guān)系；2直線垂直時斜率的關(guān)系；3轉(zhuǎn)化思想。