问题 解答题
已知椭圆的中心在原点,一个焦点F1(0,-2
2
),且离心率e满足:
2
3
,e,
4
3
成等比数列.
(1)求椭圆方程;
(2)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=-
1
2
平分.若存在,求出l的倾斜角的范围;若不存在,请说明理由.
答案

(1)依题意,∵

2
3
,e,
4
3
成等比数列,∴e=
2
2
3

又F1(0,-2

2
),c=2
2
,∴a=3,

∴b=

a2-c2
=1,

∴所求方程为x2+

1
9
y2=1

(2)假设存在直线l,依题意l交椭圆所得弦MN被x=-

1
2
平分,

∴直线l的斜率存在.

设直线l:y=kx+m,则

y=kx+m
x2+
y2
9
=1
消去y,整理得(k2+9)x2+2kmx+m2-9=0

∵l与椭圆交于不同的两点M,N,

∴△=4k2m2-4(k2+9)(m2-9)>0,即m2-k2-9<0①

设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-

2km
k2+9

x1+x2
2
=
-km
k2+9
=-
1
2
,∴m=
k2+9
2k

把②代入①式中得

(k2+9)2
4k2
-(k2+9)<0

∴k>

3
或k<-
3

∴直线l倾斜角α∈(

π
3
π
2
)∪(
π
2
3

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