问题 解答题
已知直线l:y=kx+1,椭圆E:
x2
9
+
y2
m2
=1(m>0)

(Ⅰ)若不论k取何值,直线l与椭圆E恒有公共点,试求出m的取值范围及椭圆离心率e关于m的函数关系式;
(Ⅱ)当k=
10
3
时,直线l与椭圆E相交于A,B两点,与y轴交于点M.若
AM
=2
MB
,求椭圆E的方程.
答案

(Ⅰ)∵直线l恒过定点M(0,1),且直线l与椭圆E恒有公共点,

∴点M(0,1)在椭圆E上或其内部,得

02
9
+
12
m2
≤1(m>0),

解得m≥1,且m≠3.(3分)

(联立方程组,用判别式法也可)

当1≤m<3时,椭圆的焦点在x轴上,e=

9-m2
3

当m>3时,椭圆的焦点在y轴上,e=

m2-9
m

e=

9-m2
3
(1≤m<3)
m2-9
m
(m>3)
(6分)

(Ⅱ)由

y=
10
3
x+1
x2
9
+
y2
m2
=1
,消去y得(m2+10)x2+6
10
x+9(1-m2)=0

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-

6
10
m2+10
①,x1x2=
9(1-m2)
m2+10
②.

∵M(0,1),∴由

AM
=2
MB
得x1=-2x2③.(9分)

由①③得x2=

6
10
m2+10
④.

将③④代入②得,-2(

6
10
m2+10
)2=
9(1-m2)
m2+10
,解得m2=6(m2=-15不合题意,舍去).

∴椭圆E的方程为

x2
9
+
y2
6
=1.(12分)

单项选择题
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