问题 解答题
已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1,(a>b>0)
左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),点A、B坐标为A(a,0),B(0,b),若△ABC面积为
3
2
,∠BF2A=120°.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线y=kx+2与椭圆交于不同的两点M、N,且以MN为直径的圆恰好过原点,求实数k的取值;
(3)动点P使得
F1P
F1F2
PF1
PF2
F2F
1
F2P
成公差小于零的等差数列,记θ为向量
PF1
PF2
的夹角,求θ的取值范围.
答案

(1)在RT△BOF2中,∠BF2O=60°,计算得:b=

3
c,a=2c

S△ABF2=

1
2
((a-c)b=
3
2
,计算得a=2,b=
3
,c=1
,所以椭圆标准方程为
x2
4
+
y2
3
=1

(2)设交点M、N坐标为M(x1,y1),N(x2,y2

将直线y=kx+2代入椭圆

x2
4
+
y2
3
=1整理得方程,3+4k2)x2+16kx+4=0;
x1+x2=-
16k
3+4k2
x1x2=
4
3+4k2

由△>0得k<-

1
2
或k>
1
2

由MN为直径的圆过原点得x1•x2+y1•y2=0,所以x1•x2+(kx1+2)(kx2+2)=0,计算并检验得k=±

2
3
3
即为所求.

(3)设P(x,y),由

F1P
F1F2
PF1
PF2
F2F
1
F2P
成公差小于零的等差数列得:x2+y2=33≥x2>0cosα=
PF1
PF2
|PF1|
×|
PF2
|
=
1
4-x2

所以

1
2
<cosθ≤1,所以
π
3
>θ≥0

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