问题
解答题
已知椭圆E的中心在坐标原点,焦点在x轴上,离心率为
(Ⅰ)求椭圆E的方程; (Ⅱ)求l1的斜率k的取值范围; (Ⅲ)求
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答案
(Ⅰ)设椭圆方程为
+x2 a2
=1(a>b>0),y2 b2
由
得
=c a 1 2 2a=4 a2=b2+c2 a=2 b= 3
∴椭圆方程为
+x2 4
=1;y2 3
(2)由题意知,直线l1的斜率存在且不为零
∵l1:y=kx+2,∴l2:y=-
x+2.1 k
由
消去y并化简整理,
+x2 4
=1y2 3 y=kx+2
得(3+4k2)x2+16kx+4=0
根据题意,△=(16k)2-16(3+4k2)>0,解得k2>
.1 4
同理得(-
)2>1 k
,1 4
∴
<k2<4,k∈(-2,-1 4
)∪(1 2
,2);1 2
(Ⅲ)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0)
那么x1+x2=-
,∴x0=16k 3+4k2
=-x1+x2 2
y0=kx0+2=8k 3+4k2
,∴M(-6 3+4k2
,8k 3+4k2
)6 3+4k2
同理得N(-
,8(-
)1 k 3+4(-
)21 k
),即N(6 3+4(-
)21 k
,8 k 3+ 4 k2
)6 3+ 4 k2
∴
•OM
=-ON
•8k 3+4k2
+8 k 3+ 4 k2
•6 3+4k2
=-6 3 4 k2 28 25+12(k2+
)1 k2
∵
<k2<4,∴2≤k2+1 4
<1 k2 17 4
∴-
≤-4 7
<-28 25+12(k2+
)1 k2 7 19
即
•OM
的取值范围是[-ON
,-4 7
).7 19