题目内容
(本小题满分13分)
已知椭圆(a>b>0)的焦距为4,且与椭圆有相同的离心率,斜
率为k的直线l经过点M(0,1),与椭圆C交于不同两点A、B.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)当椭圆C的右焦点F在以AB为直径的圆内时,求k的取值范围.
已知椭圆(a>b>0)的焦距为4,且与椭圆有相同的离心率,斜
率为k的直线l经过点M(0,1),与椭圆C交于不同两点A、B.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)当椭圆C的右焦点F在以AB为直径的圆内时,求k的取值范围.
解:(1)∵焦距为4,∴c=2………………………………………………1分
又∵的离心率为……………………………… 2分
∴,∴a=,b=2………………………… 4分
∴标准方程为………………………………………6分
(2)设直线l方程:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
由得……………………7分
∴x1+x2=,x1x2=
由(1)知右焦点F坐标为(2,0),
∵右焦点F在圆内部,∴<0………………………………8分
∴(x1 -2)(x2-2)+ y1y2<0
即x1x2-2(x1+x2)+4+k2 x1x2+k(x1+x2)+1<0…………………… 9分
∴<0…………… 11分
∴k<……………………………………………………………… 12分
经检验得k<时,直线l与椭圆相交,
∴直线l的斜率k的范围为(-∞,)……………………………13
又∵的离心率为……………………………… 2分
∴,∴a=,b=2………………………… 4分
∴标准方程为………………………………………6分
(2)设直线l方程:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
由得……………………7分
∴x1+x2=,x1x2=
由(1)知右焦点F坐标为(2,0),
∵右焦点F在圆内部,∴<0………………………………8分
∴(x1 -2)(x2-2)+ y1y2<0
即x1x2-2(x1+x2)+4+k2 x1x2+k(x1+x2)+1<0…………………… 9分
∴<0…………… 11分
∴k<……………………………………………………………… 12分
经检验得k<时,直线l与椭圆相交,
∴直线l的斜率k的范围为(-∞,)……………………………13
略
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