问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
过点(1,
3
2
)
,且离心率e=
1
2

(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M、N,且线段MN的垂直平分线过定点G(
1
8
,0)
,求k的取值范围.
答案

(Ⅰ)由题意椭圆的离心率∴e=

c
a
=
1
2
∴a=2c∴b2=a2-c2=3c2

∴椭圆方程为

x2
4c2
+
y2
3c2
=1又点(1,
3
2
)
在椭圆上∴
1
4c2
+
(
3
2
)
2
3c2
=1
∴c2=1

∴椭圆的方程为

x2
4
+
y2
3
=1…(4分)

(Ⅱ)设M(x1,y1),N(x2,y2)由

x2
4
+
y2
3
=1
y=kx+m

消去y并整理得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0…(6分)

∵直线y=kx+m与椭圆有 两个交点△=(8km)2-4(3+4k2)(4m2-12)>0,即m2<4k2+3…(8分)

x1+x2=-

8km
3+4k2
∴MN中点P的坐标为(-
4km
3+4k2
3m
3+4k2
)
…(9分)

设MN的垂直平分线l'方程:y=-

1
k
(x-
1
8
)

∵p在l'上∴

3m
3+4k2
=-
1
k
(-
4km
3+4k2
-
1
8
)即4k2+8km+3=0

m=-

1
8k
(4k2+3)…(11分)

将上式代入得

(4k2+3)2
64k2
<4k2+3

k2

1
20

k>

5
10
k<-
5
10
,∴k的取值范围为(-∞,-
5
10
)∪(
5
10
,+∞)

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