Question

已知橢圓C：

x2

a2

+

y2

b2

=1（a＞b＞0）的離心率為

3

2

，兩個焦點分別為F₁和F₂，橢圓C上一點到F₁和F₂的距離之和為12．
（Ⅰ）求橢圓C的方程；
（Ⅱ）設點B是橢圓C的上頂點，點P，Q是橢圓上；異于點B的兩點，且PB⊥QB，求證直線PQ經過y軸上一定點．

Answer 1

（Ⅰ）設橢圓C：

x2

a2

+

y2

b2

=1（a＞b＞0）的半焦距為c，
則∵橢圓C上一點到F₁和F₂的距離之和為12，離心率為

3

2

，
∴

2a=12 c a = 3 2

，解得

a=6 c=3 3

，
∴b²=a²-c²=9．
∴所求橢圓C的方程為：

x2

36

+

y2

9

=1．…（4分）
（Ⅱ）顯然直線PQ的斜率存在，設直線PQ的方程為y=kx+b
聯立方程組

y=kx+b x2 36 + y2 9 =1

，消去y整理得（1+4k²）x²+8kbx+4b²-36=0．
設P（x₁，y₁），Q（x₂，y₂），則x₁+x₂=-

8kb

4k2+1

，x₁x₂=

4b2-36

4k2+1

．
∴y₁+y₂=k（x₁+x₂）+2b=

2b

4k2+1

，y₁y₂=

b2-36k2

4k2+1

…（8分）
∵PB⊥QB，且

BP

=（x₁，y₁-3），

BQ

=（x₂，y₂-3），
∴

BP

•

BQ

=x₁x₂+（y₁-3）（y₂-3）=0，
∴

4b2-36

4k2+1

+

b2-36k2

4k2+1

-3•

2b

4k2+1

+9=0
∴5b²-6b-27=0．
解得b=-

9

5

或b=3（舍去）
∴直線PQ經過y軸上一定點（0，-

9

5

）．…（12分）