题目内容
【题目】已知m>1,直线l:x﹣my﹣
=0,椭圆C:
+y2=1,F1、F2分别为椭圆C的左、右焦点.
(Ⅰ)当直线l过右焦点F2时,求直线l的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,△AF1F2 , △BF1F2的重心分别为G、H.若原点O在以线段GH为直径的圆内,求实数m的取值范围.
【答案】解:(Ⅰ)因为直线l:x﹣my﹣
=0,经过F2(
,0),
所以
=
,得m2=2,
又因为m>1,所以m=
,
故直线l的方程为x﹣
y﹣1=0.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).
由
,消去x得
2y2+my+
﹣1=0
则由△=m2﹣8(
﹣1)=﹣m2+8>0,知m2<8,
且有y1+y2=﹣
,y1y2=
﹣
.
由于F1(﹣c,0),F2(c,0),故O为F1F2的中点,
![]()
由
,
=2
,可知G(
,
),H(
,
)
|GH|2=
+ ![]()
设M是GH的中点,则M(
,
),
由题意可知2|MO|<|GH|
即4[(
)2+(
)2]<
+
即x1x2+y1y2<0
而x1x2+y1y2=(my1+
)(my2+
)+y1y2=(m2+1)(
)
所以(
)<0,即m2<4
又因为m>1且△>0
所以1<m<2.
所以m的取值范围是(1,2).
【解析】(Ⅰ)由题意可得,把点F2(
,0)代入直线方程解出m的值,进而得到直线的方程。
(Ⅱ)利用设而不求法,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与椭圆的方程,消去x得到关于y的一元二次次函数,判别式大于零以及根与系数的关系求出y1+y2、y1y2的表达式,再利用
可得G(
,
),H(
,
),表示出
再利用M是GH的中点,进而可表示出M的坐标,根据2|MO|<|GH|整理可得,x1x2+y1y2<0,再把x1x2和y1y2的表达式代入求得m的取值范围,根据题意整理可得1<m<2。