题目内容

已知椭圆C:
x
2
 
a
2
 
+
y
2
 
b
2
 
=1(a>b>0)

(1)若椭圆的长轴长为4,离心率为
3
2
,求椭圆的标准方程;
(2)在(1)的条件下,设过定点M(0,2)的直线l与椭圆C交于不同的两点A、B,且∠AOB为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围.
分析:(1)利用椭圆的长轴长为4,离心率为
3
2
,求得几何量,即可求得椭圆的标准方程;
(2)设出直线方程,代入椭圆方程,利用韦达定理,及∠AOB为锐角,建立不等式,即可求得直线l的斜率k的取值范围.
解答:解:(1)由题意,2a=4,e=
c
a
=
3
2
,∴a=2,c=
3

∴b=
a2-c2
=1
∴椭圆C的标准方程为
x
2
 
4
+y2=1

(2)显然直线x=0不满足条件,可设直线l:y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2
直线代入椭圆方程,消去y可得(1+4k2)x2+16kx+12=0
∵△=(16k)2-4×12×(1+4k2)>0,∴k<-
3
2
或k>
3
2

x1+x2=-
16k
1+4k2
,x1x2=
12
1+4k2

∴y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4=
4-4k2
1+4k2

由于∠AOB为锐角,x1x2+y1y2>0,∴
12
1+4k2
+
4-4k2
1+4k2
>0

∴2<k<2
∴直线L的斜率的取值范围是(-2,-
3
2
)∪(
3
2
,2)
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
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