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已知椭圆C:manfen5.com 满分网=1(a>b>0),直线y=manfen5.com 满分网与以原点为圆心,以椭圆C的短半轴长为半径的圆相切,F1、F2为其左、右焦点,P为椭圆C上任一点,△F1PF2的重心为G,内心为I,且IG∥F1F2
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于不同的两点A、B,且线段AB的垂直平分线l′过定点Q(manfen5.com 满分网,0),求实数k的取值范围.
(1)利用△F1PF2的重心为G,内心为I,结合三角形的面积公式,直线y=与以原点为圆心,以椭圆C的短半轴长为半径的圆相切,求出几何量,即可求出椭圆的方程; (2)直线方程代入椭圆方程,确定线段AB的中点R的坐标,利用线段AB的垂直平分线l′过定点Q(,0),可得不等式,从而可求实数k的取值范围. 【解析】 (1)设P(x,y)(y≠0),则G() 设I(xI,yI),则∵IG∥F1F2,∴ ∵|F1F2|=2c,∴=|F1F2||y|=(|PF1|+|PF2|+|F1F2|)• ∴2c•3=2a+2c ∴ ∵直线y=与以原点为圆心,以椭圆C的短半轴长为半径的圆相切 ∴ ∴b= ∴a=2 ∴椭圆的方程为; (2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则 直线方程代入椭圆方程可得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0, 由△>0,可得m2<4k2+3 ∵x1+x2= ∴y1+y2= ∴线段AB的中点R的坐标为(,) ∵线段AB的垂直平分线l′的方程为,R在直线l′上, ∴ ∴m= ∴ ∴ ∴或.
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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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