P 是椭圆 C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)上一点,F1,F2 是 C 的两个焦点,→PF1⋅→PF2=0;点 Q 在 ∠F1PF2 的平分线上,O 为原点,OQ∥PF1,且 |OQ|=b.则 C 的离心率为( )
A.12
B.√33
C.√63
D.√32
答案 C.
解析 如图.
不妨设 F1 为椭圆的左焦点,设直线 OQ 与 x 轴交于点 R,P 点坐标为 (x0,y0),椭圆半焦距为 c,离心率为 e,则根据椭圆的切线方程,椭圆 C 在点 P 处的切线为x0xa2+y0yb2=1,
于是直线 OQ 的斜率为 a2y0b2x0,进而 R 点横坐标为 e2x0,因此结合椭圆的焦半径公式有|RO||RF1|=|OQ||PF1|⟹e2x0e2x0+c=ba+ex0⟹ex0ex0+a=ba+ex0⟹ex0=b,
因此 |PF1|=a+b,|PF2|=a−b,而 →PF1⋅→PF2=0,所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2⟹(a+b)2+(a−b)2=(2c)2⟹2a2=3c2⟹e=√63.
为什么用切点弦表示出P处切线斜率之后,可以得知直线OQ的斜率为其倒数?这是用光学性质推得的吗?
应该是直线 PQ,由光学性质可知其与 P 处切线垂直
感谢解答!我反复看了还是不得其解,原来是解析打错了。
延长 F2Q 与 PF1 交于 N,如图.
(图传不上来)
由于 O 为 F1F2 中点且 OQ∥PF1,于是 NF1=2|OQ|=2b 且 Q 为 NF2 的中点,又 PQ 平分 ∠NPF2,从而 |PN|=|PF2|,进而{|PF1|+|PF2|=2a,|PF1|−|PF2|=2b,⟺{|PF1|=a+b,|PF2|=a−b,
不妨设 F1 为椭圆的左焦点,过 P 作椭圆 C 的切线 l,作 F2 关于 l 的对称点 F′2,连接 F2F′2 与 l 交于 M,连接 QM,如图.
(图传不上来)
根据椭圆的光学性质,有 PQ⊥PM,F1,P,F′2 共线,O,Q,M 共线,且|OM|=12F1F′2=12(PF1+PF2)=a,
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