222=(x1+2y21)+4(x2+2y2)+4(x1x2+2y1y2) =20+4(x1x2+2y1y2).
设kOM,kON分别为直线OM,ON的斜率,由题意知,
y1y21
kOM·kON==-,因此x1x2+2y1y2=0,
x1x2222
所以x+2y=20,
x2y2
所以P点是椭圆+=1上的点,设该椭圆的左、右焦点为F1、F2,则由椭
?25?2?10?2
圆的定义,|PF1|+|PF2|为定值,又因为c=?25?2-?10?2=10,因此两焦点的坐标分别为F1(-10,0)、F2(10,0).
【选做题】
x2y22c2216.[解答] (1)设椭圆方程为2+2=1(a>b>0),因为e=,所以=,据题意?c,?ab2a22??
112
2c12
在椭圆上,则2+2=1,于是+2=1,解得b=1,因为a=2c,a2-c2=b2=1,则c=1,
ab2b
a=2,
x22
故椭圆的方程为+y=1.
2
(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,点P(x1,y1),Q(x2,y2),
x22??2+y=1,4km由?得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,所以x1+x2=-2,x1x2=
2k+1
??y=kx+m,
2m2-2
, 2k2+1
2
-4km2222m-2于是y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=kx1x2+km(x1+x2)+m=k·2+km·2+m2=
2k+12k+1
22m-2k
. 2k2+1
2m2-2m2-2k23m2-2k2-2→→
因为OP⊥OQ,所以x1x2+y1y2=2+2==0,即3m2-2k2-222k+12k+12k+1
2
2k+2
=0,所以m2=.
3
2k2+23|m|m26
设原点O到直线l的距离为d,则d=2===. 223k+1k+1k+1
→→
当直线l的斜率不存在时,因为OP⊥OQ,根据椭圆的对称性,不妨设直线OP,OQ的
666666
方程分别为y=x,y=-x可得P?,?,Q?,-?或者P?-,-?,
3?3??33??3?3
666
Q?-,?.此时,原点O到直线l的距离仍为. 3?33?
6
综上分析,点O到直线l的距离为定值. 3

