问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的经过焦点且垂直于长轴的弦长为3,离心率为
1
2

(I)求椭圆C的方程;
(II)设直线l:y=kx+m(|k|≤
1
2
)与椭圆C相交于点A、B两点,且
OP
=
OA
+
OB
,其中P在椭圆C上,O为坐标原点,求|OP|的取值范围.
答案

(I)∵椭圆的经过焦点且垂直于长轴的弦长为3,离心率为

1
2

b2
a
=
3
2
a2-b2
a2
=
1
4

∴a2=4,b2=3

∴椭圆C的方程为

x2
4
+
y2
3
=1;

(Ⅱ)当k=0时,P(0,2m)在椭圆C上,解得m=±

3
2

所以|OP|=

3

当k≠0时,则由

y=kx+m
x2
4
+
y2
3
=1
,消y化简整理得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,

△=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12)=48(3+4k2-m2)>0③

设A,B,P点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x0,y0),

则x0=x1+x2=-

8km
3+4k2
,y0=y1+y2=k(x1+x2)+2m=
6m
3+4k2

由于点P在椭圆C上,所以

x02
4
+
y02
3
=1.

从而

16k2m2
(3+4k2)2
+
12m2
(3+4k2)2
=1,化简得4m2=3+4k2,经检验满足③式.

又|OP|=

x02+y02
=
64k2m2
(3+4k2)2
+
36m2
(3+4k2)2
=
4-
3
3+4k2

因为0<|k|≤

1
2
,得3<4k2+3≤4,有
3
4
3
3+4k2
<1,

3
<|OP|≤
13
2

综上,所求|OP|的取值范围是[

3
13
2
].

单项选择题 A3/A4型题
选择题