问题 解答题
椭圆G:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的两个焦点为F1(-c,0),F2(c,0),M是椭圆上的一点,且满足
F1M
F2M
=0

(1)求离心率的取值范围;
(2)当离心率e取得最小值时,点N(0,3)到椭圆上的点的最远距离为5
2

①求此时椭圆G的方程;
②设斜率为k(k≠0)的直线L与椭圆G相交于不同的两点A、B,Q为AB的中点,问A、B两点能否关于过点P(0,-
3
3
)
、Q的直线对称?若能,求出k的取值范围;若不能,请说明理由.
答案

(1)设M(x,y),则

F1M
=(x+c,y),
F2M
=(x-c,y)

F1M
F2M
=0⇒x2+y2=c2y2=c2-x2(1分)

又M在椭圆上,∴y2=b2-

b2
a2
x2(2分)

c2-x2=b2-

b2
a2
x2x2=a2-
a2b2
c2
,(3分)

又0≤x2≤a20<2-

1
e2
≤1⇒
2
2
≤e≤1,(4分)

∵0<e<1,∴

2
2
≤e<1(5分)

(2)①当e=

2
2
时得椭圆为
x2
2b2
+
y2
b2
=1

设H(x,y)是椭圆上一点,

则|HN|2=x2+(y-3)2=(2b2-2y2)+(y-3)2=-(y+3)2+2b2+18,(-b≤y≤b)

(6分)

设0<b<3,则-3<-b<0,当y=-b时,|HN|max2=b2+6b+9,,由题意得b2+6b+9=50

b=-3±5

2
,与0<b<3矛盾,(7分)

设b≥3得-b≤-3,当y=-3时,|HN|max2=2b2+18,,由2b2+18=50得b2=16,(合题薏)

∴椭圆方程是:

x2
32
+
y2
16
=1(8分)

②.设l:y=kx+m由

x2
32
+
y2
16
=1
y=kx+m
⇒(1+2k2)x2+4kmx+2m2-32=0

而△>0⇒m2<32k2+16(9分)

又A、B两点关于过点P(0,-

3
3
)、Q的直线对称

kPQ=-

1
k
,设A(x1,y1),B(x2,y2),则xQ=-
2km
1+2k2
yQ=
m
1+2k2
(10分)

yQ+
3
3
xQ
=-
1
k
⇒m=
1+2k2
3
(11分)

(

1+2k2
3
)2<32k2+16⇒0<k2
47
2
(10分)

又k≠0,∴-

94
2
<k<0或0<k<
94
2
(11分)

∴需求的k的取值范围是-

94
2
<k<0或0<k<
94
2
(12分)

单项选择题
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