1. 分析选项 A,求出 $\dfrac{b^2}{a^2}$ 与黄金比例 $K$ 的关系
由题意,椭圆的离心率 e=ac=K=25−1,且 K 满足 K2+K−1=0,即 K2=1−K.
在椭圆中有 a2=b2+c2,因此离心率平方为:
e2=a2c2=a2a2−b2=1−a2b2
因为 e=K,所以有:
1−a2b2=K2=1−K
从而解得 a2b2=K.
因此选项 A 错误.
2. 分析选项 B,求 $b^2$ 与 $ac$ 的关系
由第 1 步可知,a2b2=K.
又因为离心率 e=ac=K,所以有:
a2b2=ac
两边同乘以 a2,得:
b2=ac
因此选项 B 正确.
3. 分析选项 C,计算 $∠ABF$ 的度数
建立平面直角坐标系,左顶点为 A(−a,0),下顶点为 B(0,−b),右焦点为 F(c,0).
则有:
BA=(−a,b),BF=(c,b)
计算它们的数量积为:
BA⋅BF=−ac+b2
由第 2 步中已求得的结论 b2=ac,代入可得:
BA⋅BF=−ac+ac=0
因此 BA⊥BF,即 ∠ABF=90∘.
所以选项 C 错误.
4. 分析选项 D,计算 $∠POQ$ 的度数
过右焦点 F(c,0) 且垂直于 x 轴的直线方程为 x=c.
将其代入椭圆方程 a2x2+b2y2=1,可得:
a2c2+b2y2=1⇒y2=b2(1−a2c2)=a2b4
所以交点 P 和 Q 的坐标分别为 (c,ab2) 和 (c,−ab2).
计算向量 OP 与 OQ 的数量积为:
OP⋅OQ=c2−a2b4
由第 2 步已知 b2=ac,所以 a2b4=a2(ac)2=c2.
代入可得:
OP⋅OQ=c2−c2=0
因此 OP⊥OQ,即 ∠POQ=90∘.
所以选项 D 正确.