Question

已知橢圓的離心率，連接橢圓的四個頂點得到的菱形的面積為4．
（1）求橢圓的方程；
（2）設(shè)直線l與橢圓相交于不同的兩點A，B，已知點A的坐標為（-a，0），點Q（0，y）在線段AB的垂直平分線上，且，求y的值．

Answer 1

【答案】分析：（1）由離心率求得a和c的關(guān)系，進而根據(jù)c²=a²-b²求得a和b的關(guān)系，進而根據(jù) 求得a和b，則橢圓的方程可得．
（2）由（1）可求得A點的坐標，設(shè)出點B的坐標和直線l的斜率，表示出直線l的方程與橢圓方程聯(lián)立，消去y，由韋達定理求得點B的橫坐標的表達式，進而利用直線方程求得其縱坐標表達式，表示出|AB|進而求得k，則直線的斜率可得．設(shè)線段AB的中點為M，當k=0時點B的坐標是（2，0），線段AB的垂直平分線為y軸，進而根據(jù) 求得y；當k≠0時，可表示出線段AB的垂直平分線方程，令x=0得到y(tǒng)的表達式根據(jù) 求得y；綜合答案可得．
解答：解：（1）由e=，得3a²=4c²．
再由c²=a²-b²，解得a=2b．
由題意可知 ，即ab=2．
解方程組 得a=2，b=1．
所以橢圓的方程為 ．
（2）由（Ⅰ）可知點A的坐標是（-2，0）．
設(shè)點B的坐標為（x₁，y₁），直線l的斜率為k．
則直線l的方程為y=k（x+2）．
于是A、B兩點的坐標滿足方程組
消去y并整理，得（1+4k²）x²+16k²x+（16k²-4）=0．
由 ，得 ．從而 ．
所以 ．
設(shè)線段AB的中點為M，
則M的坐標為 ．
以下分兩種情況：
①當k=0時，點B的坐標是（2，0），
線段AB的垂直平分線為y軸，
于是 ．
由 ，得 ．
②當k≠0時，線段AB的垂直平分線方程為
．
令x=0，解得 ．
由 ，，

=
=，
整理得7k²=2．故 ．
所以 ．
綜上，或 ．
點評：本小題主要考查橢圓的標準方程和幾何性質(zhì)、直線的方程、兩點間的距離公式、直線的傾斜角、平面向量等基礎(chǔ)知識，考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的思想，考查綜合分析與運算能力．綜合性強，難度大，易出錯．