题目内容

已知椭圆,是否存在斜率为k(k≠0)的直线,使与椭圆交于不同的两点A、B,且线段的垂直平分线经过点M(0,-1),求斜率k的取值范围.
假设存在直线满足条件,设直线方程为:y=kx+b,则
由方程组得: (3k2+1)x2+6bkx+3b2-3="0" , 因为直线与椭圆交于不同两点,
所以△=(6bk)2-4(3k2+1)(3b2-3)>0,整理得:3k2+1>b2--------①
设A(x,y),B(x2,y2),AB的中点为,
∵点A、B在椭圆上,∴,两式相减得:
,∴
又由中点坐标公式得:,,∴--------②  
又因为点在线段AB的中垂线上,即直线的斜率为
-------③,由②③得:,,
因为AB的中点在直线上,所以, 即有-------④,
将④代入①得:,解得:,又因为,
所以存在斜率为k(k≠0)的直线,使与椭圆交于不同的两点A、B,且线段的垂直平分线经过点M(0,-1),,故k的取值范围是.
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