问题 解答题
已知曲线C:(5-m)x2+(m-2)y2=8(m∈R),O为坐标原点.
(Ⅰ)若曲线C是焦点在x轴点上的椭圆且离心率e>
2
2
,求m的取值范围;
(Ⅱ)设m=4,直线l过点(0,1)且与曲线C交于不同的两点A、B,求当△ABO的面积取得最大值时直线l的方程.
答案

(I)方程化为

x2
8
5-m
+
y2
8
m-2
=1,∵是焦点在x轴点上的椭圆,

∴m-2>5-m>0⇒

7
2
<m<5

∵e=

c
a
2
2
⇒4c2>2a2⇒a2>2b2⇒m>4,

∴m的取值范围是4<m<5.

(II)当m=4时,曲线C的方程为:

x2
8
+
y2
4
=1,

①当倾斜角为

π
2
 时,三角形不存在;

②当斜率存在时,设直线方程为y=kx+1,则原点O到直线的距离d=

1
1+k2

 设A(x1,y1),B(x2,y2)为直线与椭圆的两个交点,

联立直线和椭圆方程

y=kx+1
x2+2y2=8
消去y可得(2k2+1)x2+4kx-6=0,

x1+x2=

-4k
1+k2
x1x2=
-6
1+2k2
,|AB|=
(1+k2)[(
-4k
1+2k2
)
2
+
24
1+2k2
]

S=

1
2
d|AB|=
1
2
1
(1+k2
)
(1+k2)[(
-4k2
1+2k2
)2+
24
1+2k2
]

=

1
2
(
-4k
1+2k2
)2+
24
1+2k2
=
4k2
(1+2k2)2
+
6
1+2k2
=
16k2+6
(1+2k2)2

t=

1
1+2k2
,t∈(0,1];

S=

16k2+6
(1+2k2)2
=
16k2+8-2
(1+2k2)2
=
8
1+2k2
-
2
(1+2k2)2
=-2t2+8t=8-2(t-2)2

在(0,1]单调递增,

∴当t=1时上式为最大值,最大值是6,此时k=0,直线方程为y=1.

判断题
单项选择题