已知椭圆
(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. |
(Ⅰ)依题意,得
=4,且c=2,a2 c
可求得a=2
,b=2,2
易知椭圆的方程为
+x2 8
=1;y2 4
(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△=(16k2)2-4(1+2k2)(32k2-8)>0解得k2<
.②1 2
x1+x2=-
,16k2 1+2k2
于是x0=
=-x1+x2 2
,y0=k(x0+4)=8k2 1+2k2
,4k 1+2k2
因为x0=-
≤0,所以点E不可能在y轴的右边,8k2 1+2k2
又直线F1B2、F1B1,方程分别为y=x+2,y=-(x+2),
则必有
,y0≤x0+2 y0≥-x0-2
即
,
≤-4k 1+2k2
+28k2 1+2k2
≥4k 1+2k2
-28k2 1+2k2
亦即
.2k2+2k-1≤0 2k2-2k-1≤0
解得-
≤k≤
-13 2
,此时②也成立.
-13 2