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【题目】已知椭圆的中心在坐标原点,其焦点与双曲线的焦点重合,且椭圆的短轴的两个端点与其一个焦点构成正三角形.

(1)求椭圆的方程;

(2)过双曲线的右顶点作直线与椭圆交于不同的两点.

①设,当为定值时,求的值;

②设点是椭圆上的一点,满足,记的面积为的面积为,求的取值范围.

【答案】(1) (2) ①.;②. .

【解析】

试题分析:

(1)由题意结合几何关系可求得.则椭圆的方程为.

(2).由题意可得双曲线右顶点为.分类讨论:

当直线的斜率存在时,联立直线方程与椭圆方程有,则为定值.当直线的斜率不存在时,也满足,则当为定值.

.当直线斜率存在时,由题意结合平行关系可得.换元后利用二次函数的性质可得当直线的斜率不存在时,,则的取值范围是.

试题解析:

(1)由题意得椭圆的焦点在轴上,设方程为

其左右焦点为,所以

又因为椭圆的短轴的两个端点与构成正三角形,所以

又因为,所以.

所以椭圆的方程为.

(2)①双曲线右顶点为.

当直线的斜率存在时,设的方程为

设直线与椭圆交点

所以

,即为定值.

当直线的斜率不存在时,直线的方程为

,不妨设,由可得.

,所以.

综上所述当为定值.

②因为,所以,所以

因为

原点到直线的距离为

所以.

,则,所以

因为,所以,所以,所以

当直线的斜率不存在时,

综上所述的取值范围是.

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