题目内容
【题目】已知椭圆的左、右焦点分别为,.过焦点且垂直于轴的直线与椭圆相交所得的弦长为3,直线与椭圆相切.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设过点的直线与椭圆相交于,两点,若,问直线是否存在?若存在,求直线的斜率的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)直线存在,且直线的斜率的取值范围是.
【解析】
(1)由题意,,解方程组即可;
(2)分直线垂直于轴和直线不垂直于轴两种情况讨论,当直线垂直于轴时,易得,,,不符合题意;当直线不垂直于轴时,设,,直线方程为,联立椭圆方程得到根与系数的关系,代入的坐标表示中,即可得到关于的不等式,解不等式即可.
(1)设椭圆的半焦距为.
在中,令,得,解得.
由垂径长(即过焦点且垂直于实轴的直线与椭圆相交所得的弦长)为3,
得,
所以.①
因为直线与椭圆相切,则.②
将②代入①,得.
故椭圆的标准方程为.
(2)设点,.
易知点,当直线的斜率存在时,设为,则直线的方程为.
联立,得,
则恒成立.
所以,,
.
因为,
所以,即.
即,
得,得,
即,解得.
当直线的斜率不存在时,点,,,,
此时,,不符合题意,故舍去.
综上,直线存在,且直线的斜率的取值范围是.
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