问题 解答题
椭圆C的中心为坐标原点O,焦点在y轴上,离心率e=
2
2
,椭圆上的点到焦点的最短距离为1-e,直线l与y轴交于点P(0,m),与椭圆C交于相异两点A、B,且
AP
PB

(1)求椭圆C的方程;
(2)若
OA
OB
=4
OP
,求m的取值范围.
答案

如图所示,

(1)设椭圆C的方程为:

y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0),且c>0,c2=a2-b2

由题意a-c=1-

2
2
c
a
=
2
2
,∴a=1,b=c=
2
2
;∴C的方程为y2+2x2=1;

(2)由

AP
PB
,得
OP
-
OA
=λ(
OB
-
OP
),∴(1+λ)
OP
=
OA
OB
,∴1+λ=4,即λ=3;

设l与椭圆的交点为A(x1,y1)、B(x2,y2),由

2x2+y2=1
y=kx+m
,得(k2+2)x2+2kmx+(m2-1)=0,

∴△=(2km)2-4(k2+2)(m2-1)=4(k2-2m2+2)>0,∴x1+x2=

-2km
k2+2
,x1x2=
m2-1
k2+2

AP
=3
PB
,得-x1=3x2,∴
x1+x2=-2x2
x1x2=-3x22
,整理得3(x1+x22+4x1x2=0,

即3(

-2km
k2+2
)2+4
m2-1
k2+2
=0,整理得4k2m2+2m2-k2-2=0①,

当m2=

1
4
时,①式不成立;m2
1
4
时,有k2=
2-2m2
4m2-1
,由λ=3,知k≠0,

∴k2=

2-2m2
4m2-1
>0,∴-1<m<-
1
2
1
2
<m<1,符合△>0,

∴m∈(-1,-

1
2
)∪(
1
2
,1).

单项选择题
问答题