Question

已知橢圓C的左、右焦點分別是F₁、F₂，離心率為

3

2

，過F₁且垂直于x軸的直線被橢圓C截得的線段長為1；
（Ⅰ）求橢圓C的方程．
（Ⅱ）若A，B，C是橢圓上的三個點，O是坐標原點，當點B是橢圓C的右頂點，且四邊形OABC為菱形時，求此菱形的面積．
（Ⅲ）設點p是橢圓C上除長軸端點外的任一點，連接PF₁、PF₂，設∠F₁PF₂的角平分線PM交橢圓C的長軸于點M（m，0），求m的取值范圍．

Answer 1

（I）設橢圓的標準方程為

x2

a2

+

y2

b2

=1（a＞b＞0）．F₁（-c，0），F₂（c，0）．
令x=-c，代入橢圓方程可得

c2

a2

+

y2

b2

=1，解得y=±

b2

a

．
∵過F₁且垂直于x軸的直線被橢圓C截得的線段長為1，∴

2b2

a

=1，
由離心率為

3

2

，可得

c

a

=

3

2

．聯立

2b2 a =1 c a = 3 2 a2=b2+c2

，解得

a=2b=2 c= 3

．
∴橢圓的標準方程為

x2

4

+y2=1．
（II）由點B是橢圓C的右頂點，∴B（2，0）．又四邊形OABC為菱形，取對角線OB的中點Q，則Q（1，0）．
把x=1，代入橢圓的方程得

1

4

+y2=1，解得y=±

3

2

．
取A(1，

3

2

)，C(1，-

3

2

)．
∴|AC|=2×

3

2

=

3

．
∴S_菱形OABC=

1

2

|AC|•|OB|=

1

2

×

3

×2=

3

．
（III）由角平分線的性質可得

|PF1|

|PF2|

=

|MF1|

|F2M|

=

m+c

c-m

=

m+ 3

3 -m

，
由橢圓的定義可得|PF₁|+|PF₂|=2a=4，
∴

4-|PF2|

|PF2|

=

3 +m

3 -m

，解得

2

|PF2|

=

3

3 -m

．
解得|PF₂|=

2( 3 -m)

3

．
∵a-c＜|PF₂|＜a+c，
∴2-

3

＜

2( 3 -m)

3

＜2+

3

，
解得-

3

2

＜m＜

3

2

，
∴m的取值范圍是(-

3

2

，

3

2

)．