问题 解答题
已知F1、F2分别是椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的左、右焦点,其左准线与x轴相交于点N,并且满足,
F1F2
=2
NF1
,|
F1F2
|=2

(1)求此椭圆的方程;
(2)设A、B是这个椭圆上的两点,并且满足
NA
NB
,当λ∈[
1
5
1
3
]
时,求直线AB的斜率的取值范围.
答案

(1)由于

F1F2
=2
NF1
,|
F1F2
|=2,∴
2c=
F1F2
|=2
a2
c
-1=
NF1
|=1
a2=b2+c2.
(3分)

解得

a2=2
b2=1
,从而所求椭圆的方程为
x2
2
+y2=1
.(5分)

(2)∵

NA
NB
,∴A,B,N三点共线,而点N的坐标为(-2,0).

设直线AB的方程为y=k(x+2),

其中k为直线AB的斜率,依条件知k≠0.

y=k(x+2)
x2
2
+y2=1
消去x得(
1
k
y-2)2+2y2=2

2k2+1
k2
y2-
4
k
y+2=0.(6分)

根据条件可知

△=(
4
k
)2-8•
2k2+1
k2
>0
k≠0.

解得0<|k|<

2
2
.(7分)

设A(x1,y1),B(x2,y2),则根据韦达定理,得

y1+y2=
4k
2k2+1
y1y2=
2k2
2k2+1
.

又由

NA
NB
,得(x1+2,y1)=λ(x2+2,y2

x1+2=λ(x2+2)
y1y2.
从而
(1+λ)y2=
4k
2k2+1
λ
y22
=
2k2
2k2+1
.

消去y2

(1+λ)2
λ
=
8
2k2+1
.(10分)

φ(λ)=

(1+λ)2
λ
,λ∈[
1
5
1
3
],任取
1
5
λ1λ2
1
3
,则φ(λ1)-φ(λ2)=
(1+λ1)2
λ1
-
(1+λ2)2
λ2
=(λ1-λ2)(1-
1
λ1λ2
)>0
.∴φ(λ)是区间[
1
5
1
3
]
上的减函数,(12分)

从而φ(

1
3
)≤φ(λ)≤φ(
1
5
),

16
3
≤φ(λ)≤
36
5
,∴
16
3
8
2k2+1
36
5

解得-

1
2
≤k≤-
2
6
2
6
≤k≤
1
2
,适合0<|k|<
2
2

因此直线AB的斜率的取值范围是[-

1
2
,-
2
6
]∪[
2
6
1
2
].(14分)

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