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已知椭圆C:(a>b>0)的一个焦点到长轴的两个端点的距离分别为2+和2-. (...

已知椭圆C:manfen5.com 满分网(a>b>0)的一个焦点到长轴的两个端点的距离分别为2+manfen5.com 满分网和2-manfen5.com 满分网
(1)求椭圆的方程;
(2)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆C交于不同的两点A、B,且∠AOB为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围.
(3)如图,过原点O任意作两条互相垂直的直线与椭圆manfen5.com 满分网(a>b>0)交于P,S,R,Q四点,设原点O到四边形PQSR一边的距离为d,试求d=1时a,b满足的条件.

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(1)由椭圆的几何性质可得焦点到长轴的两个端点的距离分别为a+c和a-c,再把所给数值代入即可. (2)斜率k的取值范围,须将k用其它参数表示,先设直线l的方程,代入椭圆方程,求x1+x2和x1x2,再根据∠AOB为锐角得到向量的数量积大于0,用直线l的斜率k表示的数量积,即可得到k的范围. (3)先根据椭圆的对称性判断PQSR是菱形,原点O到各边的距离相等.设四边形PQSR的一条对角线的方程,根据菱形对角线互相垂直,可得另一条对角线的方程,分别与椭圆方程联立,再借助菱形各边长相等,即可得到a,b满足的条件. 【解析】 (1)由题意得,解得a=2,c=,b=1 所求的方程为 (2)显然直线x=0不满足题设条件,可设直线l:y=kx+2,A(x1,y1) 由得(1+4k2)x2+16kx+12=0. ∵△=(16k)2-4×12(1+4k2)>0,∴k∈(-∞,-)∪(,+∞)(1) 又x1+x2=, 由0°<∠AOE<90°⇔∴ 所以=x1x2+(kx1+2)(kx2+2) =(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4=+2k+4>0 ∴-2<k<2  (2) 由(1)(2)得:k∈(-2,-)∪(,2). (3)由椭圆的对称性可知PQSR是菱形,原点O到各边的距离相等. 当P在y轴上,Q在x轴上时,直线PQ的方程为,由d=1得, 当P不在y轴上时,设直线PS的斜率为k,P(x1,kx1),则直线RQ的斜率为-,Q(x2,-) 由,得(1),同理(2) 在Rt△OPQ中,由d|PQ|=|OP||OQ|,即|PQ|2=|OP|2•|OQ|2 所以,化简得, k2()+=1+k2,即. 综上,d=1时a,b满足条件
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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