题目
椭圆G:的两个焦点F1(-c,0)、F2(c,0),M是椭圆上的一点,且满足 (Ⅰ)求离心率e的取值范围; (Ⅱ)当离心率e取得最小值时,点N(0,3)到椭圆上的点的最远距离为求此时椭圆G的方程;(ⅱ)设斜率为k(k≠0)的直线l与椭圆G相交于不同的两点A、B,Q为AB的中点,问A、B两点能否关于过点的直线对称?若能,求出k的取值范围;若不能,请说明理由
答案: (1);(2)(i)所求椭圆方程为,(ⅱ)当时,A、B两点关于点P、Q的直线对称。 解析:(I)设M(x0,y0) ① 又 ② 由②得代入①式整理得 又 解得 (Ⅱ)(i)当 设H(x,y)为椭圆上一点,则 若0 由(舍去) 若b≥3,当y=-3时,|HN|2有最大值2b2+18 由2b2+18=50得b2=16 ∴所求椭圆方程为 (ii)设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),则由 ③ 又直线PQ⊥直线l ∴直线PQ方程为 将点Q(x0,y0)代入上式得, ④ 由③④得Q (解1)而Q点必在椭圆内部 由此得 故当时A、B两点关于点P、Q的直线对称 (解2)∴AB所在直线方程为 由得 显然1+2k2≠0 而 直线l与椭圆有两不同的交点A、B ∴△>0 解得 故当时,A、B两点关于点P、Q的直线对称。 (ii)另解;设直线l的方程为y=kx+b 由得 设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),则 ③ 又直线PQ⊥直线l ∴直线PQ方程为 将点Q(x0,y0)代入上式得, ④ 将③代入④⑤ ∵x1,x2是(*)的两根 ⑥ ⑤代入⑥得 ∴当时,A、B两点关于点P、Q的直线对称。