问题 解答题
在平面直角坐标系xOy中,经过点(0,
2
)
且斜率为k的直线l与椭圆
x2
2
+y2=1
有两个不同的交点P和Q.
(Ⅰ)求k的取值范围;
(Ⅱ)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数k,使得向量
OP
+
OQ
AB
共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.
答案

(Ⅰ)由已知条件,直线l的方程为y=kx+

2

代入椭圆方程得

x2
2
+(kx+
2
)2=1.

整理得(

1
2
+k2)x2+2
2
kx+1=0①

直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于△=8k2-4(

1
2
+k2)=4k2-2>0,

解得k<-

2
2
k>
2
2
.即k的取值范围为(-∞,-
2
2
)∪(
2
2
,+∞)

(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),则

OP
+
OQ
=(x1+x2y1+y2),

由方程①,x1+x2=-

4
2
k
1+2k2
. ②

y1+y2=k(x1+x2)+2

2
. ③

A(

2
,0),B(0,1),
AB
=(-
2
,1).

所以

OP
+
OQ
AB
共线等价于x1+x2=-
2
(y1+y2)

将②③代入上式,解得k=

2
2

由(Ⅰ)知k<-

2
2
k>
2
2

故没有符合题意的常数k.

判断题
单项选择题 A1/A2型题