题目内容

10.已知椭圆$\frac{{x}^{2}}{4}$+$\frac{{y}^{2}}{3}$=1的右焦点为F,过F的直线l交椭圆于A、B两点,且$\frac{5}{2}$≤|AF|•|BF|$≤\frac{11}{4}$,求直线l的斜率k的取值范围.

分析 设出直线方程,把直线的方程与椭圆的方程联立,利用根与系数的关系及已知条件即可得出斜率的取值范围.

解答 解:椭圆$\frac{{x}^{2}}{4}$+$\frac{{y}^{2}}{3}$=1的右焦点为F(1,0),
设直线l的方程为y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2).
由$\left\{\begin{array}{l}y=k(x-1)\\ \frac{{x}^{2}}{4}+\frac{{y}^{2}}{3}=1\end{array}\right.$,
得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
∵直线l过焦点F,∴△>0,
且x1+x2=$\frac{8{k}^{2}}{3+4{k}^{2}}$,x1x2=$\frac{4{k}^{2}-12}{3+4{k}^{2}}$,
∴|FA|=$\sqrt{{{(x}_{1}-1)}^{2}+{{y}_{1}}^{2}}$=$\sqrt{1+{k}^{2}}$|x1-1|,
同理|FB|=$\sqrt{1+{k}^{2}}$|x2-1|,
故|FA|•|FB|=(1+k2)|(x1-1)(x2-1)|=(1+k2)|x1x2-(x1+x2)+1|=$\frac{9({k}^{2}+1)}{3+4{k}^{2}}$.
由 $\frac{5}{2}$≤|FA|•|FB|$≤\frac{11}{4}$,
∴$\frac{5}{2}≤\frac{9({k}^{2}+1)}{3+4{k}^{2}}≤\frac{11}{4}$,
解得$\frac{3}{8}$≤k2≤$\frac{3}{2}$.
所以直线l的斜率k的取值范围是[-$\frac{\sqrt{6}}{2}$,-$\frac{\sqrt{6}}{4}$]∪[$\frac{\sqrt{6}}{4}$,$\frac{\sqrt{6}}{2}$].

点评 熟练掌握椭圆的定义及性质、直线与椭圆的相交问题的解题方法、根与系数的关系、不等式的解法是解题的关键.

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