Question

（2009•大連二模）已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點O，焦點在x軸上，斜率為-1且過橢圓右焦點F的直線交橢圓于A、B兩點，且直線x-3y+4=0與向量

OA

+

OB

的平行．
（I）求橢圓的離心率；
（II）設(shè)M為橢圓上任意一點，點N（λ，μ），且滿足

OM

=λ(

OA

+

OB

)+μ

AB

(λ，μ∈R)，求N的軌跡方程．

Answer 1

分析：（Ⅰ）直線與橢圓方程聯(lián)立用未達(dá)定理的A、B兩點坐標(biāo)的關(guān)系，據(jù)向量共線的條件得橢圓中a，b，c的關(guān)系，從而求得橢圓的離心率；
（Ⅱ）用向量運算將λ，μ用坐標(biāo)表示，再用坐標(biāo)的關(guān)系求出λ²+μ²的值，即得N的軌跡方程．

解答：解：（I）設(shè)橢圓方程為

x2

a2

+

y2

b2

=1（a＞b＞0），F(xiàn)（c，0）
則直線AB的方程為y=-x+c，代入

x2

a2

+

y2

b2

=1，
化簡得（a²+b²）x²-2a²cx+a²c²-a²b²=0．
令A(yù)（x₁，y₁），B（x₂，y₂），
則x₁+x₂=

2a2c

a2+b2

，x₁x₂=

a2c2-a2b2

a2+b2

．
∵

OA

+

OB

=（x₁+x2，y₁+y₂），且直線x-3y+4=0的方向向量

a

=（3，1），

OA

+

OB

與

a

共線，
∴3（y₁+y₂）-（x₁+x₂）=0，又y₁=-x₁+c，y₂=-x₂+c，
∴3（-x₁-x₂+2c）-（x₁+x₂）=0，
∴x₁+x₂=

3

2

c．
即

2a2c

a2+b2

=

3

2

c，
所以a²=3b²．
∴c=

6 a

3

，
故離心率e=

c

a

=

6

3

．
（II）由（I）知a²=3b²，
所以橢圓可化為x²+3y²=3b²，F(xiàn)（c，0），
設(shè)M（x，y），
由已知

OM

=λ(

OA

+

OB

)+μ

AB

(λ，μ∈R)，
∴

x=(λ-μ)x1+(λ+μ)x2 y=(λ-μ)y1+(λ+μ)y2

∵M(jìn)（x，y）在橢圓上，即（λ-μ）²（x₁²+3y₁²）+2（λ²-μ²）（x₁x₂+3y₁y₂）+（λ+μ）²（x₂²+3y₂²）=3b²．①
由（I）知a²=

3

2

c²，b²=

1

2

c²．
∴x₁+x₂=

3c

2

，x₁x₂=

a2c2-a2b2

a2+b2

=

3

8

c²
∴x₁x₂+3y₁y₂=x₁x₂+3（-x₁+c）（-x₂+c）=4x₁x₂-3（x₁+x₂）c+3c²=

3

2

c²-

9

2

c²+3c²=0．
又x₁²+3y₁²=3b²，x₂²+3y₂²=3b²，
代入①得λ²+μ²=

1

2

．
故N的軌跡方程為λ²+μ²=

1

2

．

點評：考查向量共線為圓錐曲線提供已知條件；處理直線與圓錐曲線位置關(guān)系常用的方法是直線與圓錐曲線方程聯(lián)立用韋達(dá)定理．是高考常見題型且是解答題．