Question

已知椭圆C：

x2

a2

+

y2

b2

=1(a＞b＞0)的离心率为

3

3

，过右焦点F的直线l与C相交于A、B两点，当l的斜率为1时，坐标原点O到l的距离为

2

2

，
（Ⅰ）求a，b的值；
（Ⅱ）C上是否存在点P，使得当l绕F转到某一位置时，有

OP

=

OA

+

OB

成立？若存在，求出所有的P的坐标与l的方程；若不存在，说明理由．

Answer 1

（I）设F（c，0），直线l：x-y-c=0，
由坐标原点O到l的距离为

2

2

则

|0-0-c|

2

=

2

2

，解得c=1
又e=

c

a

=

3

3

，∴a=

3

，b=

2

（II）由（I）知椭圆的方程为C：

x2

3

+

y2

2

=1
设A（x₁，y₁）、B（x₂，y₂）
由题意知l的斜率为一定不为0，故不妨设l：x=my+1
代入椭圆的方程中整理得（2m²+3）y²+4my-4=0，显然△＞0．
由韦达定理有：y1+y2=-

4m

2m2+3

，y1y2=-

4

2m2+3

，①
假设存在点P，使

OP

=

OA

+

OB

成立，则其充要条件为：
点P的坐标为（x₁+x₂，y₁+y₂），
点P在椭圆上，即

(x1+x2)2

3

+

(y1+y2)2

2

=1．
整理得2x₁²+3y₁²+2x₂²+3y₂²+4x₁x₂+6y₁y₂=6．
又A、B在椭圆上，即2x₁²+3y₁²=6，2x₂²+3y₂²=6、
故2x₁x₂+3y₁y₂+3=0②
将x₁x₂=（my₁+1）（my₂+1）=m²y₁y₂+m（y₁+y₂）+1及①代入②解得m2=

1

2

∴y1+y2=

2

2

或-

2

2

，
x₁+x₂=-

4m2

2m2+3

+2=

3

2

，即P(

3

2

，±

2

2

)
当m=

2

2

时，P(

3

2

，-

2

2

)，l：x=

2

2

y+1；
当m=-

2

2

时，P(

3

2

，

2

2

)，l：x=-

2

2

y+1