问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的长轴长是短轴长的两倍,焦距为
3
2

(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设不过原点O的直线l与椭圆C交于两点M、N,且直线OM、MN、ON的斜率依次成等比数列,求△OMN面积的取值范围.
答案

解析:(1)由已知得

2a=2×2b
c
a
=
3
2
c2=a2-b2
解得
a=2
b=1

所以椭圆C的方程:

x2
4
+y2=1;

(2)由题意可设直线l的方程为:y=kx+m(k≠0,m≠0),

联立

y=kx+m
x2
4
+y2=1
 消去y并整理,得:(1+4k2)x2+8kmx+4(m2-1)=0,

则△=64k2m2-16(1+4k2)(m2-1)=16(4k2-m2+1)>0,

此时设M(x1,y1)、N(x2,y2),则x1+x2=-

8km
1+4k2
x1x2=
4(m2-1)
1+4k2

于是y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2

又直线OM、MN、ON的斜率依次成等比数列,

y1
x1
y2
x2
=
k2x1x2+km(x1+x2)+m2
x1x2
=k2⇒-
8k2m2
1+4k2
+m2
=0,

由m≠0得:k2=

1
4
⇒k=±
1
2

又由△>0 得:0<m2<2,显然m2≠1(否则:x1x2=0,则x1,x2中至少有一个为0,直线OM、ON中至少有一个斜率不存在,矛盾!)

设原点O到直线l的距离为d,则

S△OMN=

1
2
|MN|d=
1
2
×
|m|
1+k2
1+k2
|x1-x2|
=
1
2
|m|
(x1+x2)2-4x1x2
=
-(m2-1)2+1

故由m得取值范围可得△OMN面积的取值范围为(0,1).

填空题
单项选择题 A1/A2型题