Question

7．已知椭圆C：$\frac{x^2}{a^2}$+$\frac{y^2}{b^2}$=1（a＞b＞0）的离心率e=$\frac{1}{2}$，且长轴长等于4．
（Ⅰ）求椭圆C的方程；
（Ⅱ）F₁，F₂是椭圆C的两个焦点，⊙O是以F₁，F₂为直径的圆，直线l：y=kx+m与⊙O相切，并与椭圆C交于不同的两点A，B，若$\overrightarrow{OA}$•$\overrightarrow{OB}$=-$\frac{3}{2}$，求k的值．

Answer 1

分析 （I）由题意长轴长为4求得a的值，离心率e=$\frac{1}{2}$，得出c=1，可得b，即可求椭圆C的方程；
（II）由于圆O是以F₁，F₂为直径的圆，直线l：y=kx+m与⊙O相切，利用直线与圆相切的从要条件得到一个等式，把直线方程与椭圆方程联立利用整体代换的思想，根据$\overrightarrow{OA}$•$\overrightarrow{OB}$=-$\frac{3}{2}$，建立k的方程求k．

解答 解：（I）由题意，长轴长为4，即2a=4，解得：a=2，
∵离心率e=$\frac{1}{2}$，∴c=1，
∴b²=3，
∴椭圆的方程为：$\frac{{x}^{2}}{4}+\frac{{y}^{2}}{3}=1$；
（II）由直线l与圆O相切，得：$\frac{|m|}{\sqrt{1+{k}^{2}}}$=1，∴m²=1+k²．
设A（x₁，y₁）B（x₂，y₂）   
由直线l：y=kx+m与椭圆方程，消去y，
整理得：（3+4k²）x²+8kmx+4m²-12=0，
∴x₁+x₂=-$\frac{8km}{3+4{k}^{2}}$，x₁x₂=$\frac{4{m}^{2}-12}{3+4{k}^{2}}$，
∴y₁y₂=（kx₁+m）（kx₂+m）=k²x₁x₂+km（x₁+x₂）+m²=$\frac{3{m}^{2}-12{k}^{2}}{3+4{k}^{2}}$，
∴x₁x₂+y₁y₂=$\frac{7{m}^{2}-12{k}^{2}-12}{3+4{k}^{2}}$，
∵m²=1+k²，
∴x₁x₂+y₁y₂=$\frac{-5-5{k}^{2}}{3+4{k}^{2}}$=-$\frac{3}{2}$，
解得：k=±$\frac{\sqrt{2}}{2}$．

点评 此题考查了椭圆的基本性质及椭圆的标准方程，还考查了直线方程与椭圆方程联立之后的整体代换设而不求，还有求解问题时方程的思想．