问题
解答题
已知椭圆C1:
(1)求椭圆C1的方程; (2)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1,且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直于l1,垂足为点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求点M的轨迹C2的方程; (3)过椭圆C1的左顶点A做直线m,与圆O相交于两点R、S,若△ORS是钝角三角形,求直线m的斜率k的取值范围. |
答案
(1)由e=
,得3 3
=1-e=b2 a2
;(2分)2 3
由直线l:x-y+2=0与圆x2+y2=b2相切,得
=|b|.所以,b=2 2
,a=2 3
所以椭圆的方程是
+x2 3
=1.(4分)y2 2
(2)由条件,知|MF2|=|MP|.即动点M到定点F2的距离等于它到直线l1:x=-1的距离,由抛物线的定义得点M的轨迹C2的方程是y2=4x. (8分)
(3)由(1),得圆O的方程是x2+y2=2,A(-
,0),直线m的方程是y=k(x+3
)3
设R(x1,y1),S(x2,y2),由x2+y2=2 y=k(x+
)3
得(1+k2)x2+2
k2x+3k2-2=0(10分)3
则x1+x2=-
,x1x2=2
k23 1+k2
;3k2-2 1+k2
由△=(2
k2)2-4(1+k2)(3k2-2)>0,得-3
<k<2
.①(12分)2
因为△ORS是钝角三角形,所以
•OR
<0,即OS
•OR
=x1x2+y1y2=x1x2+k2(x1+OS
)(x2+3
)=(1+k2)x1x2+3
k2(x1+x2)+3k2=3
<04k2-2 1+k2
所以-
<k<2 2
.②(13分)2 2
由A、R、S三点不共线,知k≠0. ③
由①、②、③,得直线m的斜率k的取值范围是-
<k<2 2
,且k≠0(14分)2 2
(注:其它解法相应给分)