问题 解答题
已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的右焦点为F1(2,0),离心率为e.
(1)若e=
2
2
,求椭圆的方程;
(2)设A,B为椭圆上关于原点对称的两点,AF1的中点为M,BF1的中点为N,若原点O在以线段MN为直径的圆上.
①证明点A在定圆上;
②设直线AB的斜率为k,若k
3
,求e的取值范围.
答案

(1)由e=

2
2
=
c
a
,c=2,得a=2
2
,b=
a2-c2
=2.

故所求椭圆方程为

x2
8
+
y2
4
=1.

(2)设A(x1,y1),则B(-x1,-y1),故M(

x1+2
2
y1
2
),N(
2-x1
2
,-
y1
2
)

①由题意,得

OM
ON
=0.化简,得
x21
+
y21
=4
,∴点A在以原点为圆心,2为半径的圆上.

②设A(x1,y1),则

y1=kx1
x21
a2
+
y21
b2
=1
x21
+
y21
=4
得到
1
a2
+
k2
b2
=
1
4
(1+k2)

e=

c
a
=
2
a
b2=a2-c2=
4
e2
-4
,代入上式整理,得k2(2e2-1)=e4-2e2+1;

∵e4-2e2+1>0,k2>0,

∴2e2-1>0,

e>

2
2

k2=

e4-2e2+1
2e2-1
≥3,化简得
e4-8e2+4≥0
2e2-1>0
,解之得
1
2
e2≤4-2
3
2
2
<e≤
3
-1

故离心率的取值范围是(

2
2
3
-1].

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