题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率
3
2
,椭圆C上任一点到两个焦点的距离和为4,直线l过点P(1,0)与椭圆C交于不同的两点A,B.
(I)求椭圆C的方程;
(II) 若
AP
PB
,试求实数λ的取值范围.
分析:(I)由椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率
3
2
,解得a=2,c=
3
,b=1
,由此能求出椭圆C的方程.
(II)直线l过点P(1,0),当直线l的斜率k不存在时,直线l的方程是x=1,此时
AP
=
PB
,λ=1;当直线l的斜率k存在时,设l的方程是y=k(x-1),当k=0时,λ取最大值3或取最小值
1
3
解答:解:(I)∵椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率
3
2

椭圆C上任一点到两个焦点的距离和为4,
c
a
=
3
2
2a=4
a2=b2+c2

解得a=2,c=
3
,b=1

∴椭圆C的方程为:
x2
4
+y2=1

(II)∵直线l过点P(1,0),
①当直线l的斜率k不存在时,直线l的方程是x=1,
此时
AP
=
PB
,λ=1;
②当直线l的斜率k存在时,设l的方程是y=k(x-1),
y=k(x-1)
x2
4
+y2=1
,得(4k2+1)x2-8k2x+4k2-4=0,
△=64k4-4(4k2+1)(4k2-4)=48k2+16>0,直线与圆恒有公共点,下对参数的取值范围进行讨论
当k=0时,A(2,0),B(-2,0),P(1,0),或B(2,0),A(-2,0),P(1,0),
当A(2,0),B(-2,0),P(1,0)时,
AP
=(-1,0)
PB
=(-3,0)

λmin=
AP
PB
=
1
3

当B(2,0),A(-2,0),P(1,0)时,
AP
=(3,0),
PB
=(1,0)

λmax=
AP
PB
=3.
∴实数λ的取值范围是[
1
3
,3].
故实数λ的取值范围是[
1
3
,3].
点评:本题考查椭圆的方程和求实数λ的取值范围,考查直线和椭圆的位置关系及相关知识,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.
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