题目内容
已知椭圆
,是否存在斜率为k(k≠0)的直线
,使
与椭圆交于不同的两点A、B,且线段
的垂直平分线经过点M(0,-1),求斜率k的取值范围.
假设存在直线
满足条件,设直线
方程为
:y=kx+b,则
由方程组
消
得: (3k2+1)x2+6bkx+3b2-3="0" , 因为直线
与椭圆交于不同两点,
所以△=(6bk)2-4(3k2+1)(3b2-3)>0,整理得:3k2+1>b2--------①
设A(x,y),B(x2,y2),AB的中点为
,
∵点A、B在椭圆上,∴
,两式相减得:
,∴
,
又由中点坐标公式得:
,
,∴
--------②
又因为点
在线段AB的中垂线上,即直线
的斜率为
-------③,由②③得:
,
,
因为AB的中点
在直线
上,所以
, 即有
-------④,
将④代入①得:
,解得:
,又因为
,
所以存在斜率为k(k≠0)的直线
,使
与椭圆
交于不同的两点A、B,且线段
的垂直平分线经过点M(0,-1),,故k的取值范围是
.
由方程组
所以△=(6bk)2-4(3k2+1)(3b2-3)>0,整理得:3k2+1>b2--------①
设A(x,y),B(x2,y2),AB的中点为
∵点A、B在椭圆上,∴
又由中点坐标公式得:
又因为点
因为AB的中点
将④代入①得:
所以存在斜率为k(k≠0)的直线
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