问题 解答题
已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C过点(1,
3
2
)
,离心率为
3
2
,点A为其右顶点.过点B(1,0)作直线l与椭圆C相交于E,F两点,直线AE,AF与直线x=3分别交于点M,N.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求
EM
FN
的取值范围.
答案

(Ⅰ)由题意,设椭圆的方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),

依题意得

a2=b2+c2
c
a
=
3
2
1
a2
+
3
4b2
=1
解之可得a2=4,b2=1.

所以椭圆C的方程为

x2
4
+y2=1.…(4分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)可知点A的坐标为(2,0).

(1)当直线l的斜率不存在时,不妨设点E在x轴上方,

易得E(1,

3
2
),F(1,-
3
2
),M(3,-
3
2
),N(3,
3
2
)
,所以
EM
FN
=1
.…(6分)

(2)当直线l的斜率存在时,由题意可设直线l的方程为y=k(x-1),显然k=0时,不符合题意.

y=k(x-1)
x2+4y2-4=0
消y并整理得(4k2+1)x2-8k2x+4k2-4=0.

设E(x1,y1),F(x2,y2),则x1+x2=

8k2
4k2+1
x1x2=
4k2-4
4k2+1

直线AE,AF的方程分别为:y=

y1
x1-2
(x-2),y=
y2
x2-2
(x-2),

令x=3,则M(3,

y1
x1-2
),N(3,
y2
x2-2
).

所以

EM
=(3-x1
y1(3-x1)
x1-2
),
FN
=(3-x2
y2(3-x2)
x2-2
)
.…(10分)

所以

EM
FN
=(3-x1)(3-x2)+
y1(3-x1)
x1-2
y2(3-x2)
x2-2

=(3-x1)(3-x2)(1+

y1y2
(x1-2)(x2-2)
)=(3-x1)(3-x2)(1+k2
(x1-1)(x2-1)
(x1-2)(x2-2)
)

=[x1x2-3(x1+x2)+9]×[1+k2

x1x2-(x1+x2)+1
x1x2-2(x1+x2)+4
]

=(

4k2-4
4k2+1
-3•
8k2
4k2+1
+9)•(1+k2
4k2-4
4k2+1
-
8k2
4k2+1
+1
4k2-4
4k2+1
-2•
8k2
4k2+1
+4
)

=(

16k2+5
4k2+1
)•(1+
-3k2
4k2
)=
16k2+5
16k2+4
=1+
1
16k2+4
.…(12分)

因为k2>0,所以16k2+4>4,所以1<

16k2+5
16k2+4
5
4
,即
EM
FN
∈(1,
5
4
)

综上所述,

EM
FN
的取值范围是[1,
5
4
)
.…(14分)

单项选择题
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