题目内容
在平面直角坐标系xOy中,经过点
且斜率为k的直线l与椭圆
有两个不同的交点P和Q.
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(I)求k的取值范围;
(II)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数k,使得向量
与
共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.
(II)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数k,使得向量
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解:(1)由已知条件,直线l的方程为
,
代入椭圆方程得
.
整理得
①
直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于
,
解得
或
.
即k的取值范围为
.
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则
,
由方程①,
. ②
又
. ③
而
.
所以
与
共线等价于
,
将②③代入上式,解得
.
由(1)知
或
,
故没有符合题意的常数k.
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代入椭圆方程得
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整理得
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直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827488854358.png)
解得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827489082033.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827489311816.png)
即k的取值范围为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827489544074.png)
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827491973790.png)
由方程①,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827492203370.png)
又
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而
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827492664426.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827492891555.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/20120824182749312821.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827493353132.png)
将②③代入上式,解得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827493581563.png)
由(1)知
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827493801983.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g02/20120824/201208241827494021757.png)
故没有符合题意的常数k.
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