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已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)过点A(
2
2
,1
),离心率为
2
2
,斜率为k(k≠0)的直线l经过椭圆的上焦点F且与椭圆交于P、Q两点,线段PQ的垂直平分线与y轴交于点M(0,m),与x轴交于点N.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求m的取值范围;
(3)记△MPQ,△NMF的面积分别为S1、S2,若S1=6S2,求直线l的方程.
分析:(1)由题意椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)过点A(
2
2
,1
),离心率为
2
2
,建立方程组,即可求得椭圆C的方程;
(2)设l的方程为y=kx+1,代入椭圆方程,确定PQ的方程,令x=0可得m=
1
2+k2
,从而可求m的取值范围;
(3)求出N(
k
2+k2
,0)
,M(0,
1
2+k2
),利用韦达定理求出|x1-x2|,进而表示出面积,利用S1=6S2,建立方程,即可求得直线的方程.
解答:解:(1)由题意可得
c
a
=
2
2
1
2b2
+
1
a2
=1
a2-b2=c2
,∴a=
2
,b=1,c=1
∴椭圆C的方程为x2+
y2
2
=1

(2)设l的方程为y=kx+1,代入椭圆方程可得(2+k2)x2+2kx-1=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-
2k
2+k2
,x1x2=-
1
2+k2
,y1+y2=
4
2+k2

∴PQ的中点坐标为(-
2k
2+k2
2
2+k2

∴PQ的方程为y=-
1
k
(x+
k
2+k2
)+
2
2+k2

令x=0可得m=
1
2+k2
,∴M(0,
1
2+k2

∵k≠0,∴m∈(0,
1
2
);
(3)在①中,令y=0可得:x=
k
2+k2
,∴N(
k
2+k2
,0)

由(2)得,M(0,
1
2+k2
),|x1-x2|=
(x1+x2)2-4x1x2
=
2
2
×
1+k2
2+k2

S1=
1
2
|MF|
|x1-x2|=
2
(1-m)
m(1-m)

S2=
1
2
|MF||NO|
=
1
2
(1-m)
m(1-m)

∵S1=6S2
2
(1-m)
m(1-m)
=3(1-m)
m(1-m)

m=
7
16

∴k=±
14
7

∴l的方程为y=±
14
7
x+1.
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查三角形面积的计算,正确表示面积是关键.
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C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
1
2
,且经过点P(1,
3
2
)

(1)求椭圆C的方程;
(2)设F是椭圆C的左焦,判断以PF为直径的圆与以椭圆长轴为直径的圆的位置关系,并说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的短轴长为2
3
,右焦点F与抛物线y2=4x的焦点重合,O为坐标原点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A、B是椭圆C上的不同两点,点D(-4,0),且满足
DA
DB
,若λ∈[
3
8
1
2
],求直线AB的斜率的取值范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)经过点A(1,
3
2
),且离心率e=
3
2

(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点B(-1,0)能否作出直线l,使l与椭圆C交于M、N两点,且以MN为直径的圆经过坐标原点O.若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•房山区二模)已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的长轴长是4,离心率为
1
2

(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)设过点P(0,-2)的直线l交椭圆于M,N两点,且M,N不与椭圆的顶点重合,若以MN为直径的圆过椭圆C的右顶点A,求直线l的方程.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的短轴长为2,离心率为
2
2
,设过右焦点的直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,过A,B作直线x=2的垂线AP,BQ,垂足分别为P,Q.记λ=
AP+BQ
PQ
,若直线l的斜率k≥
3
,则λ的取值范围为
 

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