问题 解答题
已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)过点M(0,2),离心率e=
6
3

(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设过定点N(2,0)的直线l与椭圆相交于A,B两点,且∠AOB为锐角(其中O为坐标原点),求直线l倾斜角的取值范围.
答案

(Ⅰ)由题意得b=2,

c
a
=
6
3

结合a2=b2+c2,解得a2=12

所以,椭圆的方程为

x2
12
+
y2
4
=1.…(4分)

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),则

OA
=(x1y1),
OB
=(x2y2)

①当x1=x2=2时,斜率不存在时,不妨令

OA
=(2,
2
6
3
)
OB
=(2,-
2
6
3
)

OA
OB
=4-
8
3
=
4
3
>0,∠AOB为锐角成立 …(6分)

②当x1≠x2时,设直线l的方程为:y=k(x-2)

x2
12
+
y2
4
=1
y=k(x-2)
得x2+3k2(x-2)2=12

即(1+3k2)x2-12k2x+12k2-12=0.

所以x1+x2=

12k2
1+3k2
x1x2=
12k2-12
1+3k2
,…(8分)

y1y2=k2(x1-2)(x2-2)=-

8k2
1+3k2

OA
OB
=x1x2+y1y2=
8k2-12
1+3k2
>0                                 …(10分)

解得k

3
或k<-
3
.…(12分)

综上,直线l倾斜角的取值范围是(

π
3
3
).…(13分)

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