问题 解答题

已知椭圆的中心在原点,一个焦点是F(2,0),且两条准线间的距离为λ(λ>4).

(I)求椭圆的方程;

(II)若存在过点A(1,0)的直线l,使点F关于直线l的对称点在椭圆上,求λ的取值范围.

答案

(I)设椭圆的方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0).

由条件知c=2,且

2a2
c
=λ,所以a2=λ,b2=a2-c2=λ-4.

故椭圆的方程是

x2
λ
+
y2
λ-4
=1(λ>4).

(II)依题意,直线l的斜率存在且不为0,记为k,则直线l的方程是y=k(x-1).

设点F(2,0)关于直线l的对称点为F'(x0,y0),

y0
2
=k(
x0+2
2
-1)
y0
x0-2
•k=-1

解得

x0=
2
1+k2
y0=
2k
1+k2

因为点F'(x0,y0)在椭圆上,所以

(
2
1+k2
)
2
λ
+
(
2k
1+k2
)
2
λ-4
=1.

即λ(λ-4)k4+2λ(λ-6)k2+(λ-4)2=0.

设k2=t,则λ(λ-4)t2+2λ(λ-6)t+(λ-4)2=0.

因为λ>4,所以

(λ-4)2
λ(λ-4)
>0.

当且仅当

△=[2λ(λ-6)]2-4λ(λ-4)3
-
2λ(λ-6)
λ(λ-4)
>0.
(*)

上述方程存在正实根,即直线l存在.

解(*)得

λ≤
16
3
4<λ<6.
所以4<λ≤
16
3
.

即λ的取值范围是4<λ≤

16
3
.

单项选择题 A1/A2型题
选择题