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  • 已知橢圓E的中心在原點,焦點在x軸上,橢圓的焦距為2,離心率e=1/2,直線l:y=k(x-1)(k≠0)

    已知橢圓E的中心在原點,焦點在x軸上,橢圓的焦距為2,離心率e=1/2,直線l:y=k(x-1)(k≠0)
    已知橢圓E的中心在原點,焦點在x軸上,橢圓的焦距為2,離心率e=1/2,直線l:y=k(x-1)(k≠0)與橢圓E交于不通的兩點P,Q
    (1)求橢圓E的方程
    (2)求線段PQ的垂直平分線在y軸上截距的取值范圍

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    數(shù)學(xué)人氣:123 ℃時間:2019-12-06 09:52:24
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)由以下三式可確定橢圓參數(shù):
    2c=2(焦距定義)
    e=c/a=1/2(離心率定義)
    a^2=b^2+c^2(參數(shù)關(guān)系)
    解得a^2=4,b^2=3
    所以橢圓E:x^2/4+y^2/3=1
    (2)令P(x1,y1),Q(x2,y2)
    將直線L方程代入橢圓E方程有(3+4k^2)x^2-8k^2x+4k^2-12
    由韋達定理有x1+x2=8k^2/(3+4k^2)(I)
    因P、Q在直線L上,則有
    y1=kx1-k
    y2=kx2-k
    兩式相加并結(jié)合(I)得y1+y2=k(x1+x2)-2k=-6k/(3+4k^2)(II)
    由中點坐標公式并結(jié)合(I)(II)得到PQ中點坐標
    (x1+x2)/2=4k^2/(3+4k^2),(y1+y2)/2=-3k/(3+4k^2)
    易知PQ垂直平分線的斜率為-1/k
    用斜截式令PQ垂直平分線方程為:y=-(1/k)x+m
    因PQ中點在PQ垂直平分線上,則坐標滿足方程:
    -3k/(3+4k^2)=-(1/k)*[4k^2/(3+4k^2)]+m
    整理得 4mk^2-k+3m=0
    若m=0,則k=0,這與題設(shè)矛盾
    所以m≠0,而k存在,于是⊿=1-48m^2≥0
    解得-√3/12≤m
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