题目内容

设F1、F2分别是椭圆
x2
4
+y2=1
的左、右焦点.
(Ⅰ)若P是该椭圆上的一个动点,求
PF1
PF2
的最大值和最小值;
(Ⅱ)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,求直线l的斜率k的取值范围.
分析:(Ⅰ)椭圆
x2
4
+y2=1
中,a=2,b=1,c=
3
F1(-
3
,0)
F2(
3
,0)
,设p(x,y),则
PF1
PF2
=(-
3
-x,-y)•(
3
-x,-y)=x2+y2-3,由x∈[-2,2],能求出
PF1
PF2
的最大值和最小值.
(Ⅱ)设直线l:y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2),联立
y=kx+2
x2
4
+y2=1
,得(k2+
1
4
)x2+4kx+3=0
,由△=(4k)2-4(k2+
1
4
)×3
=4k2-3>0,能求出直线l的斜率k的取值范围.
解答:解:(Ⅰ)椭圆
x2
4
+y2=1
中,a=2,b=1,c=
3

F1(-
3
,0)
F2(
3
,0)

设p(x,y),则
PF1
PF2
=(-
3
-x,-y)•(
3
-x,-y)=x2+y2-3,
∵x∈[-2,2],∴当x=0,即点P为椭圆短轴端点时,
PF1
PF2
有最小值-2.
当x=±2,即点P为椭圆长轴端点时,
PF1
PF2
有最大值1.
(Ⅱ)∵直线x=0不满足题设条件,
∴设直线l:y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立
y=kx+2
x2
4
+y2=1
,消去y,得(k2+
1
4
)x2+4kx+3=0

∵过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,
△=(4k)2-4(k2+
1
4
)×3
=4k2-3>0,
解得k>
3
2
,或k<-
3
2
点评:本题考查直线与椭圆的位置关系的综合运用,具体涉及到椭圆的简单性质、韦达定理、根与系数的关系等基本知识点,解题时要认真审题,仔细解答.
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