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已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1,(a>b>0)
左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),点A、B坐标为A(a,0),B(0,b),若△ABC面积为
3
2
,∠BF2A=120°.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线y=kx+2与椭圆交于不同的两点M、N,且以MN为直径的圆恰好过原点,求实数k的取值;
(3)动点P使得
F1P
•
F1F2
、
PF1
•
PF2
、
F2F
1
•
F2P
成公差小于零的等差数列,记θ为向量
PF1
与
PF2
的夹角,求θ的取值范围.
分析:(1)在RT△BOF2中,∠BF2O=60°,计算得:b=
3
c,a=2c
,由S△ABF2=
1
2
((a-c)b=
3
2
,可计算得a=2,b=
3
,c=1
,从而可求椭圆标准方程.
(2)设直线l的方程为y=kx+2.与椭圆方程联立,根据判别式大于0求得k的范围,设M,N两点坐标分别为M(x1,y1),N(x2,y2).根据韦达定理求得x1+x2和x1x2,进而根据若以MN为直径的圆恰好过原点,x1•x2+y1•y2=0,代入即可求得k,最后检验看是否符合题意.
(3)设P的坐标,由
F1P
•
F1F2
、
PF1
•
PF2
、
F2F
1
•
F2P
成公差小于零的等差数列得:x2+y2=33≥x2>0
从而
1
2
<cosθ≤1
,所以可求θ的取值范围..
解答:解:(1)在RT△BOF2中,∠BF2O=60°,计算得:b=
3
c,a=2c

由S△ABF2=
1
2
((a-c)b=
3
2
,计算得a=2,b=
3
,c=1
,所以椭圆标准方程为
x2
4
+
y2
3
=1
.
(2)设交点M、N坐标为M(x1,y1),N(x2,y2)
将直线y=kx+2代入椭圆
x2
4
+
y2
3
=1
整理得方程,3+4k2)x2+16kx+4=0;
x1+x2=-
16k
3+4k2
x1•x2=
4
3+4k2

由△>0得k<-
1
2
或k>
1
2

由MN为直径的圆过原点得x1•x2+y1•y2=0,所以x1•x2+(kx1+2)(kx2+2)=0,计算并检验得k=±
2
3
3
即为所求.
(3)设P(x,y),由
F1P
•
F1F2
、
PF1
•
PF2
、
F2F
1
•
F2P
成公差小于零的等差数列得:x2+y2=33≥x2>0cosα=
PF1
•
PF2
|PF1|
×|
PF2
|
=
1
4-x2

所以
1
2
<cosθ≤1
,所以
π
3
>θ≥0
.
点评:本题主要考查椭圆标准方程的求解,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生分析解决问题的能力.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左右焦点分别为F1,F2,左顶点为A,若|F1F2|=2,椭圆的离心率为e=
1
2

(Ⅰ)求椭圆的标准方程,
(Ⅱ)若P是椭圆上的任意一点,求
PF1
•
PA
的取值范围
(III)直线l:y=kx+m与椭圆相交于不同的两点M,N(均不是长轴的顶点),AH⊥MN垂足为H且
AH
2
=
MH
•
HN
,求证:直线l恒过定点.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左焦点F(-c,0)是长轴的一个四等分点,点A、B分别为椭圆的左、右顶点,过点F且不与y轴垂直的直线l交椭圆于C、D两点,记直线AD、BC的斜率分别为k1,k2
(1)当点D到两焦点的距离之和为4,直线l⊥x轴时,求k1:k2的值;
(2)求k1:k2的值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率是
3
2
,且经过点M(2,1),直线y=
1
2
x+m(m<0)
与椭圆相交于A,B两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)当m=-1时,求△MAB的面积;
(3)求△MAB的内心的横坐标.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2013•威海二模)已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为e=
6
3
,过右焦点做垂直于x轴的直线与椭圆相交于两点,且两交点与椭圆的左焦点及右顶点构成的四边形面积为
2
6
3
+2
.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)设点M(0,2),直线l:y=1,过M任作一条不与y轴重合的直线与椭圆相交于A、B两点,若N为AB的中点,D为N在直线l上的射影,AB的中垂线与y轴交于点P.求证:
ND
•
MP
AB
2
为定值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的右焦点为F,过F作y轴的平行线交椭圆于M、N两点,若|MN|=3,且椭圆离心率是方程2x2-5x+2=0的根,求椭圆方程.

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