Question

已知橢圓C₁：

x2

a2

+

y2

b2

=1（a＞b＞0）與直線x+y-1=0相交于A、B兩點．
（1）若橢圓的半焦距c=

3

，直線x=±a與y=±b圍成的矩形ABCD的面積為8，求橢圓的方程；
（2）若O（

OA

•

OB

=0為坐標原點），求證：

1

a2

+

1

b2

=2；
（3）在（2）的條件下，若橢圓的離心率e滿足

3

3

≤e≤

2

2

，求橢圓長軸長的取值范圍．

Answer 1

（1）∵橢圓的半焦距c=

3

，
直線x=±a與y=±b圍成的矩形ABCD的面積為8，
∴2a•2b=8，
∴

ab=2 a2-b2=3

，
解得a=2，b=1，
∴橢圓的標準方程為

x2

4

+y2=1．
（2）證明：∵橢圓C₁：

x2

a2

+

y2

b2

=1（a＞b＞0）與直線x+y-1=0相交于A、B兩點，
∴設A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），∵

OA

⊥

OB

，∴x₁x₂+y₁y₂=0，
∵y1=1-x1，y₂=1-x₂，
∴2x₁x₂-（x₁+x₂）=0，①
又將y=1-x代入

x2

a2

+

y2

b2

=1，得（a²+b²）x²-2a²x+a²（1-b²）=0，
∵△＞0，∴x₁+x₂=

2a2

a2+b2

，x1x2=

a2(1-b2)

a2+b2

，
代入①化簡得

1

a2

+

1

b2

=2．
（3）∵e2=

c2

a2

=1-

b2

a2

，
∴

1

3

≤1-

b2

a2

≤

1

2

，
∴

1

2

≤

b2

a2

≤

2

3

，
由（1）知b2=

a2

2a2-1

，
∴

1

2

≤

1

2a2-1

≤

2

3

，
∴

5

2

≤a≤

6

2

，
∴長軸2a∈[

5

，

6

]．