椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为32,长轴端点与短轴端点间的距离为5.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过点D(0,4)的直线l与椭圆C交于两点E,F,O为坐标原点,若OE⊥OF,求直线l的斜率.

问题描述:

椭圆C:

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
3
2
,长轴端点与短轴端点间的距离为
5

(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点D(0,4)的直线l与椭圆C交于两点E,F,O为坐标原点,若OE⊥OF,求直线l的斜率.

(Ⅰ)由已知

c
a
=
3
2
,a2+b2=5,…(2分)
又a2=b2+c2,解得a2=4,b2=1,
所以椭圆C的方程为
x2
4
+y2=1
.…(3分)
(Ⅱ)根据题意,过点D(0,4)满足题意的直线斜率存在,设l:y=kx+4,…(4分)
代入椭圆方程,消去y得((1+4k2)x2+32kx+60=0,…(5分)
所以△=(32k)2-240(1+4k2)=64k2-240,
令△>0,解得k2
15
4
.…(6分)
设E,F两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则x1+x2=-
32k
1+4k2
x1x2=
60
1+4k2
,…(7分)
因为OE⊥OF,所以
OE
OF
=0,即x1x2+y1y2=0,…(8分)
所以(1+k2)x1x2+4k(x1+x2)+16=0,
所以
15×(1+k2)
1+4k2
-
32k2
1+4k2
+4=0
,解得k=±
19
.…(10分)
所以直线l的斜率为k=±
19
.…(12分)
答案解析:(Ⅰ)由离心率为
3
2
,长轴端点与短轴端点间的距离为
5
,求出椭圆的几何量,即可求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点D(0,4)满足题意的直线斜率存在,设l:y=kx+4,代入椭圆方程,利用韦达定理,结合
OE
OF
=0,即x1x2+y1y2=0,从而可求直线l的斜率.
考试点:直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的应用.
知识点:本题考查椭圆的步骤方程,考查椭圆的几何性质,考查直线与椭圆的位置关系,考查向量知识的运用,考查韦达定理,属于中档题.