Question

從橢圓（a＞b＞0）上一點M向x軸作垂線恰好通過橢圓的左焦點F₁，且它的長軸端點A及短軸端點B的連線AB平行于OM，又Q是橢圓上任一點．
（1）求橢圓的離心率；
（2）求∠F₁QF₂的范圍；
（3）當QF₂⊥AB時，延長QF₂與橢圓交于另一點P，若△F₁PQ的面積為20，求橢圓方程．

Answer 1

解：（1）∵過點M向x軸作垂線經過左焦點，A（a，0），B（0，b），∴，
∵AB∥OM，所以k_AB=k_OM，即，從而得到，
∴離心率．
（2）設|PF₁|=m，|PF₂|=n
∴，
又因為，所以0≤cos∠F₁QF₂≤1，所以．
（3）設P（x₁，y₁），Q（x₂，y₂）
∵，所以，所以直線F₂Q的方程：y=（x-c）
直線與橢圓聯(lián)立，消元可得5x²-8cx+2c²=0
∴△=24c²＞0，，
由弦長公式可得，
又因為F₁到直線的距離，
因為，所以c²=25，b²=25，a²=50，
所以橢圓的方程為．
分析：（1）根據(jù)過點M向x軸作垂線經過左焦點，A（a，0），B（0，b），可得M的坐標，利用AB∥OM，即可得到橢圓的離心率；
（2）利用余弦定理，結合基本不等式，可得0≤cos∠F₁QF₂≤1，從而可確定∠F₁QF₂的范圍；
（3）設P（x₁，y₁），Q（x₂，y₂），確定直線F₂Q的方程：y=（x-c）與橢圓聯(lián)立，利用韋達定理，求得弦長公式，F(xiàn)₁到直線的距離，根據(jù)△F₁PQ的面積為20，即可得到橢圓的方程．
點評：本題考查橢圓的離心率，考查余弦定理的運用，考查基本不等式的運用，考查直線與橢圓的位置關系，考查三角形面積的計算，解題的關鍵是直線與橢圓聯(lián)立，確定三角形的面積．