问题
解答题
已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,离心率为
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程; (Ⅱ)若过点P(0,m)的直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,且
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答案
(Ⅰ)设所求的椭圆方程为:
+x2 a2
=1 (a>b>0)y2 b2
由题意:
⇒
=c a 1 2 a+c=3 a2=b2+c2 a=2 b= 3 c=1
所求椭圆方程为:
+x2 4
=1.…(5分)y2 3
(Ⅱ)若过点P(0,m)的斜率不存在,则m=±
.3 2
若过点P(0,m)的直线斜率为k,
即:m≠±
时,3 2
直线AB的方程为y-m=kx
由
⇒(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,y=kx+m 3x2+4y2=12
△=64m2k2-4(3+4k2)(4m2-12),
因为AB和椭圆C交于不同两点,
所以△>0,4k2-m2+3>0,
所以4k2>m2-3 ①
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由已知
=3AP
,PB
则x1+x2=-
,x1x2=8km 3+4k2
②4m2-12 3+4k2
=(-x1,m-y1),AP
=(x2,y2-m)-x1=3x2 ③PB
将③代入②得:-3(
)2=4km 3+4k2 4m2-12 3+4k2
整理得:16m2k2-12k2+3m2-9=0
所以k2=
代入①式,9-3m2 16m2-12
得4k2=
>m2-39-3m2 4m2-3
<0,4m2(m2-3) 4m2-3
解得
<m2<3.3 4
所以-
<m<-3
或3 2
<m<3 2
.3
综上可得,实数m的取值范围为:(-
,-3
]∪[3 2
,3 2
).…(14分)3