题目内容

直线l与椭圆
y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0)交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,已知
m
=(ax1,by1),
n
=(ax2,by2),若
m
n
且椭圆的离心率e=
3
2
,又椭圆经过点(
3
2
,1)
,O为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线l过椭圆的焦点F(0,c)(c为半焦距),求直线l的斜率k的值.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:计算题,平面向量及应用,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(Ⅰ)由椭圆的离心率公式和a,b,c的关系及椭圆经过点(
3
2
,1)
,得到a,b,c的方程,解得即可;
(Ⅱ)设l的方程为y=kx+
3
,联立椭圆方程,消去y,得到x的方程,运用韦达定理和判别式大于0,
再由向量垂直的坐标表示,整理化简得到k的方程,解出即可.
解答: 解:(Ⅰ)∵
e=
c
a
=
a2-b2
a
=
3
2
1
a2
+
3
4b2
=1

∴a=2,b=1∴椭圆的方程为
y2
4
+x2=1

(Ⅱ)依题意,设l的方程为y=kx+
3

由 
y=kx+
3
y2
4
+x2=1
⇒(k2+4)x2+2
3
kx-1=0

显然△=12k2+4(k2+4)>0,x1+x2=
-2
3k
k2+4
x1x2=
-1
k2+4

m
n
m
n
=0,即有
a2x1x2+b2y1y2=4x1x2+(kx1+
3
)(kx2+
3
)
=(4+k2)x1x2+
3
k(x1+x2)+3

=(k2+4)(-
1
k2+4
)+
3
k•
-2
3
k
k2+4
+3=0

解得k=±
2

即得直线l的斜率k的值为±
2
点评:本题考查椭圆的方程和性质,考查联立直线方程和椭圆方程,消去未知数,运用韦达定理,同时考查向量垂直的坐标表示,考查运算能力,属于中档题.
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