题目内容
已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的经过焦点且垂直于长轴的弦长为3,离心率为
(I)求椭圆C的方程;
(II)设直线l:y=kx+m(|k|≤
)与椭圆C相交于点A、B两点,且
=
+
,其中P在椭圆C上,O为坐标原点,求|OP|的取值范围.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 1 |
| 2 |
(I)求椭圆C的方程;
(II)设直线l:y=kx+m(|k|≤
| 1 |
| 2 |
| OP |
| OA |
| OB |
(I)∵椭圆的经过焦点且垂直于长轴的弦长为3,离心率为
∴
=
,
=
∴a2=4,b2=3
∴椭圆C的方程为
+
=1;
(Ⅱ)当k=0时,P(0,2m)在椭圆C上,解得m=±
,
所以|OP|=
当k≠0时,则由
,消y化简整理得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
△=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12)=48(3+4k2-m2)>0③
设A,B,P点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x0,y0),
则x0=x1+x2=-
,y0=y1+y2=k(x1+x2)+2m=
.
由于点P在椭圆C上,所以
+
=1.
从而
+
=1,化简得4m2=3+4k2,经检验满足③式.
又|OP|=
=
=
因为0<|k|≤
,得3<4k2+3≤4,有
≤
<1,
故
<|OP|≤
.
综上,所求|OP|的取值范围是[
,
].
| 1 |
| 2 |
∴
| b2 |
| a |
| 3 |
| 2 |
| a2-b2 |
| a2 |
| 1 |
| 4 |
∴a2=4,b2=3
∴椭圆C的方程为
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(Ⅱ)当k=0时,P(0,2m)在椭圆C上,解得m=±
| ||
| 2 |
所以|OP|=
| 3 |
当k≠0时,则由
|
△=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12)=48(3+4k2-m2)>0③
设A,B,P点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x0,y0),
则x0=x1+x2=-
| 8km |
| 3+4k2 |
| 6m |
| 3+4k2 |
由于点P在椭圆C上,所以
| x02 |
| 4 |
| y02 |
| 3 |
从而
| 16k2m2 |
| (3+4k2)2 |
| 12m2 |
| (3+4k2)2 |
又|OP|=
| x02+y02 |
|
4-
|
因为0<|k|≤
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
| 3+4k2 |
故
| 3 |
| ||
| 2 |
综上,所求|OP|的取值范围是[
| 3 |
| ||
| 2 |
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