题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
和两点A(4,1),B(3,2),且椭圆右焦点与上顶点的连线平行于AB.
(Ⅰ)若椭圆经过A点,求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若椭圆C与线段AB有公共点,求实数a的取值范围.
分析:(Ⅰ)利用椭圆右焦点与上顶点的连线平行于AB,可得b=c,进而a2=b2+c2=2b2,利用椭圆经过A点,可求椭圆C的方程;
(Ⅱ)利用两点式求线段AB所在直线方程与椭圆方程联立,根据椭圆C与线段AB有公共点,可得方程在x∈[3,4]上有解,构建函数g(x),转化为只需a2在函数g(x)的值域之内,从而可得结论.
解答:解:(Ⅰ)kAB=
2-1
3-4
=-1
,因为椭圆右焦点与上顶点的连线平行于AB,所以-
b
c
=-1
…(2分)
∴b=c,∴a2=b2+c2=2b2,故椭圆C可化简为x2+2y2=a2…(4分)
又椭圆经过A点,则a2=42+2=18,故椭圆C的方程为
x2
18
+
y2
9
=1
…(6分)
(Ⅱ)∵A(4,1),B(3,2),
y-2
1-2
=
x-3
4-3

∴线段AB所在直线方程为y=-x+5(3≤x≤4)…(7分)
由(Ⅰ)知椭圆C为x2+2y2=a2
联立
x2+2y2=a2
y=-x+5
,消去y并整理得:3x2-20x+50-a2=0…(&)
由于椭圆C与线段AB有公共点,即方程(&)在x∈[3,4]上有解
(&)式可变形为a2=3x2-20x+50,令g(x)=3x2-20x+50,x∈[3,4]
则只需a2在函数g(x)的值域之内,∴g(x)∈[g(
10
3
),g(4)]=[
50
3
,18]

a2∈[
50
3
,18]
a∈[
5
6
3
,3
2
]
.…(12分)
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,考查函数的值域,联立方程,转化为方程在x∈[3,4]上有解是关键.
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