已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为 3 2 ,且经过点M(4,1),直线l:y=x+m交椭圆于不同的两点A,B

已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为
3
2
,且经过点M(4,1),直线l:y=x+m交椭圆于不同的两点A,B.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求m的取值范围;
(Ⅲ)若直线l不过点M,求证:直线MA、MB与x轴围成一个等腰三角形.
cheng860220 1年前 已收到1个回答 举报

我是一条臭鱼 幼苗

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(Ⅰ)设椭圆的方程为
x 2
a 2 +
y 2
b 2 =1 ,
∵椭圆的离心率为 e=

3
2 ,
∴a 2 =4b 2
又∵M(4,1),

16
a 2 +
1
b 2 =1 ,解得b 2 =5,a 2 =20,故椭圆方程为
x 2
20 +
y 2
5 =1 .…(4分)
(Ⅱ)将y=x+m代入
x 2
20 +
y 2
5 =1 并整理得
5x 2 +8mx+4m 2 -20=0,
∵直线l:y=x+m交椭圆于不同的两点A,B
∴△=(8m) 2 -20(4m 2 -20)>0,解得-5<m<5.…(7分)
(Ⅲ)设直线MA,MB的斜率分别为k 1 和k 2 ,只要证明k 1 +k 2 =0.
设A(x 1 ,y 1 ),B(x 2 ,y 2 ),
根据(Ⅱ)中的方程,利用根与系数的关系得: x 1 + x 2 =-
8m
5 , x 1 x 2 =
4 m 2 -20
5 .
k 1 + k 2 =
y 1 -1
x 1 -4 +
y 2 -1
x 2 -4 =
( y 1 -1)( x 2 -4)+( y 2 -1)( x 1 -4)
( x 1 -4)( x 2 -4)
上式的分子=(x 1 +m-1)(x 2 -4)+(x 2 +m-1)(x 1 -4)
=2x 1 x 2 +(m-5)(x 1 +x 2 )-8(m-1)
=
2(4 m 2 -20)
5 -
8m(m-5)
5 -8(m-1)=0
所以k 1 +k 2 =0,得直线MA,MB的倾斜角互补
∴直线MA、MB与x轴围成一个等腰三角形.…(12分)

1年前

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