问题 解答题
设F1、F2分别是椭圆
x2
9
+y2=1
的左、右焦点.
(I)若M是该椭圆上的一个动点,求
mF1
MF2
的最大值和最小值;
(II)设过定点(0,2)的直线l与椭圆交于不同两点A、B,且∠AOB为钝角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围.
答案

(I)由已知a=3,b=1,c=2

2
,则F1(-2
2
,0),F2(2
2
,0),设M(x,y)
(2分)
MF1
MF2
=(-2
2
-x)(2
2
-x)+y2=
8
9
x2-7x∈[-3,3]
(5分)

所以当x=0时,

MF1
MF2
有最小值为-7;

x=±3时,

MF1
MF2
有最大值为1.(7分)

(II)设点A(x1,y2),B(x2,y2)直线AB方程:y=kx+2

y=kx+2
x2+9y2=9
⇒(1+9k2)x2+36kx+27=0,※

x1+x2=-

36k
1+9k2
,x1x2=
27
1+9k2
y1y2=
-9k2+4
1+9k2
(9分)

因为∠AOB为钝角,

所以

OA
OB
<0,即x1x2+y1y2<0⇒
27
1+9k2
+
-9k2+4
1+9k2
<0
(12分)

解得k2

31
9
⇒k>
31
3
31
3
,此时满足方程※有两个不等的实根(14分)

故直线l的斜率k的取值范围k>

31
3
或k<-
31
3

单项选择题
多项选择题