问题
解答题
已知椭圆的一个焦点F1(0,-2
(1)求椭圆的方程; (2)试问是否存在直线l,使l与椭圆交于不同的两点M、N,且线段MN恰被直线x=-
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答案
(1)∵
,e,2 3
成等比数列∴e2=4 3
×2 3
e=4 3 2 3 2
设p(x,y)是椭圆上任意一点,依椭圆的定义得
=x2+(y+2
)22 |y+ 9 4
|2
,化简得9x2+y2=92 2 3
即x2+
=1为所求的椭圆方程.y2 9
(2)假设l存在,因l与直线x=-
相交,不可能垂直x轴1 2
因此可设l的方程为:y=kx+m
由
消去y,得9x2+(kx+m)2=9整理得y=kx+m 9x2+y2=9
(k2+9)x2+2kmx+(m2-9)=0①
方程①有两个不等的实数根
∴△=4k2m2-4(k2+9)(m2-9)>0即m2-k2-9<0②
设两个交点M、N的坐标分别为(x1,y1)(x2,y2)
∴x1+x2=-2km k2+9
∵线段MN恰被直线x=-
平分1 2
∴-
=1 2
即-x1+x2 2
=-12km k2+9
∵k≠0∴m=
③把③代入②得 (k2+9 2k
)2-(k2+9)<0k2+9 2k
∵k2+9>0∴
-1<0∴k2>3解得k>k2+9 4k2
或k<-3 3
∴直线l的倾斜角范围为(
,π 3
)∪(π 2
,π 2
)2π 3