问题
解答题
已知斜率为-2的直线与椭圆C:
(1)求椭圆C的方程; (2)求λ的值; (3)求m的取值范围. |
答案
(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=1,y1+y2=1,
=-2.y1-y2 x1-x2
∵
+y12=1,x12 a2
+y22=1,x22 a2
∴两式相减得
+(y1+y2)(y1-y2)=0,即(x1+x2)(x1-x2) a2
+(y1+y2)x1+x2 a2
=0,即y1-y2 x1-x2
+1×(-2)=0,得a2=1 a2
,1 2
所以椭圆C的方程为2x2+y2=1.
(2)设P(x3,y3),Q(x4,y4),l2:y=kx+m(∵l2与y轴相交,∴l2的斜率存在).
由
,得
=λPM MQ
+λOP
=4OQ OM
,得(-x3,m-y3)=λ(x4,y4-m) (x3+λx4,y3+λy4)=(0,4m)
,-x3=λx4 y3+λy4=4m
即
,将①代入②得(λ-3)m=0,x3=-λx4,① (kx3+m)+λ(kx4+m)=4m,②
∵m≠0,∴λ=3.
(3)将y=kx+m代入2x2+y2=1,得(k2+2)x2+2kmx+(m2-1)=0.
∵λ=3,
∴由
消去x3、x4得,k2=x3=-3x4 x3+x4= -2km k2+2 x3x4= m2-1 k2+2
.2(1-m2) 4m2-1
由△>0得k2>2(m2-1),即
>2(m2-1),即2(1-m2) 4m2-1
<0,即(m2-1)m2 4m2-1
<0,解得-1<m<-(m+1)(m-1) (2m+1)(2m-1)
,或1 2
<m<1.1 2
所以m的取值范围为-1<m<-
,或1 2
<m<1.1 2