题目内容
已知椭圆=1(a>b>0)的一个顶点的坐标为A(0,-1),且右焦点F到直线x-y+=0的距离为3.
(Ⅰ)求该椭圆的方程;
(Ⅱ)是否存在斜率不为0的直线l,使其与已知椭圆交于M、N两点,满足AM⊥AN,且|AM|=|AN|.
(Ⅲ)若斜率为k的直线l与椭圆交于M,N两点,使得|AM|=|AN|,求k的取值范围.
答案:
解析:
解析:
(Ⅰ)由已知b=1. 又椭圆右焦点F(c,0)到直线x-y+=0的距离为 =3. ∴c=. 可得=3. 故椭圆的方程为=1. (Ⅱ)不存在. 若存在直线l∶y=kx+m(k≠0)满足条件,则建立方程组 消去y,得()+6kmx+3()=0.…………① 判别式 △=-4(+1)×3(-1)>0. 即 0.……………② 设 M()、N(),MN的中点为B, 由方程①及韦达定理,有 由直线l的方程,得 ∴MN中点B的坐标为(). 又由|AM|=|AN|,有AB⊥MN, ∴ 化简后得 m=. 于是中点B的坐标为(). 不等式②可化为 (-12)×>0, 即 9(+1)(1-)>0. 解得 -1<k<1.(k≠0) 若AM⊥AN,则|AB|=|MN|. , 又 ∴ 由==, 即 =1. =0,与题设k≠0矛盾. 故 满足条件的直线l不存在. (Ⅲ)设直线l的方程为y=kx+m, 建立方程组 消去y,得=0,① 判别式 △=>0, 即 >0,② 设 ,MN的中点为B, 由方程①及韦达定理,有 代入直线l的方程,得, ∴MN中点B的坐标为(). 又由|AM|=|AN|,有 AB⊥MN, ∴. 化简后得 m=, 不等式②可化为 (-12)×>0, 即 >0, 解得 -1<k<1. 故 直线l的斜率k的取值范围为(-1,1). |
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