(理)设椭圆
(1)求实数m的取值范围; (2)若直线l:y=x+2与椭圆存在一个公共点E,使得|EF1|+|EF2|取得最小值,求此最小值及此时椭圆的方程; (3)是否存在斜率为k(k≠0)的直线l,与条件(Ⅱ)下的椭圆交于A、B两点,使得经过AB的中点Q及N(0,-1)的直线NQ满足
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解(1)依题意:F1F2为直径的圆与椭圆有交点,
∴|OM|=
|F1F2|=(m+1)-1=m≥1.1 2
(2)将y=x+2代入x2+(m+1)y2-m-1=0中
得:(m+2)x2+4(m+1)x+3(m+1)=0,
∴△=16(m+1)2-12(m+2)(m+1)=4(m+1)(m-2)≥0,又m≥1,
∴m≥2.
∴m=2时|EF1|+|EF2|=2
取最小值2m+1
.此时椭圆的方程为3
+y2=1.x2 3
(3)设A(x1,y1)、B(x2,y2),直线l的方程为y=kx+m,
代入椭圆的方程:x2+3y2-3=0中得:(3k2+1)x2+6kmx+3(m2-1)=0.
∴△=36k2m2+12(1-m2)(3k2+1)=12(3k2+1-m2)>0,
即3k2+1-m2>0①
且
=-x1+x2 2
,3km 3k2+1
=k•y1+y2 2
+m=x1+x2 2
.m 3k2+1
即Q(-
,3km 3k2+1
).m 3k2+1
又
•NQ
=0,AB
∴kNQ=-
,直线NQ的方程为y=-1 k
x-1.1 k
∴
=(-m 3k2+1
)(-1 k
)-1,化简得:m=3km 3k2+1
②3k2+1 2
由①②得:k2<1,
∴存在适合条件的直线l,其斜率k的取值范围是(-1,0)∪(0,1).