问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1  (a>b>0)
的一个焦点是F(1,0),且离心率为
1
2

(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设经过点F的直线交椭圆C于M,N两点,线段MN的垂直平分线交y轴于点P(0,y0),求y0的取值范围.
答案

(Ⅰ)设椭圆C的半焦距是c.依题意,得 c=1.

因为椭圆C的离心率e=

c
a
=
1
2

所以a=2,c=2,b2=a2-c2=3.

故椭圆C的方程为 

x2
4
+
y2
3
=1.

(Ⅱ)当MN⊥x轴时,显然y0=0.

当MN与x轴不垂直时,可设直线MN的方程为y=k(x-1)(k≠0).

由 

y=k(x-1)
3x2+4y2=12
消去y整理得 (3+4k2)x2-8k2x+4(k2-3)=0.

设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点为Q(x3,y3),

则 x1+x2=

8k2
3+4k2

所以 x3=

x1+x2
2
=
4k2
3+4k2
y3=k(x3-1)=
-3k
3+4k2

线段MN的垂直平分线方程为y+

3k
3+4k2
=-
1
k
(x-
4k2
3+4k2
).

在上述方程中令x=0,得y0=

k
3+4k2
=
1
3
k
+4k

当k<0时,

3
k
+4k≤-4
3
;当k>0时,
3
k
+4k≥4
3

所以-

3
12
y0<0,或0<y0
3
12

综上:y0的取值范围是[-

3
12
3
12
].

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