问题
解答题
已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点M(2,1)平行于OM的直线l在y轴上的截距为m(m≠0),l交椭圆于A、B两个不同点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求m的取值范围;
(Ⅲ)设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2,求证k1+k2=0.
答案
(1)设椭圆方程为
+x2 a2
=1y2 b2
则
解得a2=8,b2=2a=2b
+4 a2
=11 b2
∴椭圆方程为
+x2 8
1y2 2
(2)∵直线l平行与OM,且在一轴上的截距为m,由kOM=1 2
∴l的方程为y=
x+m1 2
由直线方程与椭圆方程联立消去y得x2+2mx+2m2-4=0
∵直线l与椭圆交与A,B两个不同点
∴△=(2m)2-4(2m2-4)>0
解得-2<m<2,且m≠0
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2)
由x2+2mx+2m2-4=0可得
x1+x2=-2m,x1x2=2m2-4
则k1=
,k2=y1-1 x1-2 y2-1 x 2 -2
而k1+k2=
+y1-1 x1-2
=y2-1 x 2 -2
=(
x1+m-1)(x2-2)+(1 2
x2+m-1)(x1-2) 1 2 (x1-2)(x2-2)
=02m2-4+(m-2)(-2m)-4(m-1) (x1-2)(x2-2)
∴k1+k2=0,
故得证.