Question

已知椭圆经过点（0，1），过右焦点F且不与x轴重合的动直线L交椭圆于A，C两点，当动直线L的斜率为2时，坐标原点O到L的距离为．
（Ⅰ）求椭圆的方程；
（Ⅱ）过F的另一直线交椭圆于B，D两点，且AC⊥BD，当四边形ABCD的面积S=时，求直线L的方程．

Answer

（1）先设F（c，0）表示出直线L的方程，再由点到直线的距离求出c的值，将点（0，1）代入椭圆可求出b的值，最后根据a2=b2+c2得a的值，进而可得到椭圆方程．
（2）先设直线L的方程为y=k（x-1）、点A（x1，y1）、C（x2，y2），然后联立直线与椭圆方程消去y得到关于x的一元二次方程，进而得到x1+x2、x1x2的表达式，代入|AC|得到关于k的表达式，再由AC⊥BD表示出直线BD，同理可得到|BD|的表达式，最后根据=可求出k的值，确定直线L的方程．
【解析】
（Ⅰ）设F（c，0），则直线L的方程为2x-y-2c=0，
∵坐标原点O到L的距离为，
∴，c=1．
∵椭圆经过点（0，1），
∴，b=1，由a2=b2+c2得a2=2．
∴椭圆的方程为
（Ⅱ）由（Ⅰ）知，直线L过点F（1，0），设其方程为y=k（x-1）（k≠0），点A（x1，y1），C（x2，y2），
解得，（2k2+1）x2-4k2x+2k2-2=0．
∴，
=（*）
∵过F的另一直线交椭圆于B，D两点，且AC⊥BD，k≠0，
∴直线BD的方程为y=（x-1）．
把（*）式中k换成，类比可得，
∴四边形ABCD的面积=，
解得k=±1，∴直线L的方程为x-y-1=0或x+y-1=0．