问题 解答题
设F1、F2分别是椭圆
x2
4
+y2=1
的左、右焦点.
(Ⅰ)若P是该椭圆上的一个动点,求
PF1
PF2
的最大值和最小值;
(Ⅱ)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,求直线l的斜率k的取值范围.
答案

(Ⅰ)椭圆

x2
4
+y2=1中,a=2,b=1,c=
3

F1(-

3
,0),F2(
3
,0)

设p(x,y),则

PF1
PF2
=(-
3
-x,-y)•(
3
-x,-y)=x2+y2-3,

∵x∈[-2,2],∴当x=0,即点P为椭圆短轴端点时,

PF1
PF2
有最小值-2.

当x=±2,即点P为椭圆长轴端点时,

PF1
PF2
有最大值1.

(Ⅱ)∵直线x=0不满足题设条件,

∴设直线l:y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2),

联立

y=kx+2
x2
4
+y2=1
,消去y,得(k2+
1
4
)x2+4kx+3=0

∵过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,

△=(4k)2-4(k2+

1
4
)×3=4k2-3>0,

解得k>

3
2
,或k<-
3
2

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