问题 解答题
已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的一条准线为x=-4,且与抛物线y2=8x有相同的焦点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设点P是该椭圆的左准线与x轴的交点,过点P的直线l与椭圆相交于M、N两点,且线段MN的中点恰好落在由该椭圆的两个焦点、两个短轴顶点所围成的四边形区域内(包括边界),求此时直线l斜率的取值范围.
答案

(Ⅰ)依题意,得

a2
c
=4,且c=2,

可求得a=2

2
,b=2,

易知椭圆的方程为

x2
8
+
y2
4
=1;

(Ⅱ)椭圆的左准线方程为x=-4,点P的坐标(-4,0),

显然直线l的斜率k存在,所以直线l的方程为y=k(x+4).

设点M、N的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)线段MN的中点为E(x0,y0),

将y=k(x+4)代入椭圆,得(1+2k2)x2+16k2x+32k2-8=0.①

由△=(16k22-4(1+2k2)(32k2-8)>0解得k2

1
2
.②

x1+x2=-

16k2
1+2k2

于是x0=

x1+x2
2
=-
8k2
1+2k2
y0=k(x0+4)=
4k
1+2k2

因为x0=-

8k2
1+2k2
≤0,所以点E不可能在y轴的右边,

又直线F1B2、F1B1,方程分别为y=x+2,y=-(x+2),

则必有

y0x0+2
y0≥-x0-2

4k
1+2k2
≤-
8k2
1+2k2
+2
4k
1+2k2
8k2
1+2k2
-2

亦即

2k2+2k-1≤0
2k2-2k-1≤0

解得-

3
-1
2
≤k≤
3
-1
2
,此时②也成立.

多项选择题 案例分析题
单项选择题