已知直线l:mx-2y+2m=0(m∈R)和椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),椭圆C的离心率为22,连接椭圆的四个顶点形成四边形的面积为22.(I)求椭圆C的方程;(II)设直线l经过的定

题目简介

已知直线l:mx-2y+2m=0(m∈R)和椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),椭圆C的离心率为22,连接椭圆的四个顶点形成四边形的面积为22.(I)求椭圆C的方程;(II)设直线l经过的定

题目详情

已知直线l:mx-2y+2m=0(m∈R)和椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0),椭圆C的离心率为
2
2
,连接椭圆的四个顶点形成四边形的面积为2
2

(I)求椭圆C的方程;
(II)设直线l经过的定点为Q,过点Q作斜率为k的直线l′与椭圆C有两个不同的交点,求实数k的取值范围;
(Ⅲ)设直线l与y轴的交点为P,M为椭圆C上的动点,线段PM长度的最大值为f(m),求f(m)的表达式.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(I)由离心率e=
2
2
,得b=c=
2
2
a

又因为2ab=2
2
,所以a=
2
,b=1
,即椭圆标准方程为
x2
2
+y2=1
.(4分)
(II)由l:mx-2y+2m=0经过定点Q(-2,0),则直线l′:y=k(x+2),
由 
y=k(x+2)
x2
2
+y2=1
有(2k2+1)x2+8k2x+8k2-2=0.
所以△=64k4-8(2k2+1)(4k2-1)>0,可化为 2k2-1<0
解得-
2
2
<k<
2
2
. (8分)
(Ⅲ) 由l:mx-2y+2m=0,设x=0,则y=m,所以P(0,m).
设M(x,y)满足
x2
2
+y2=1

则|PM|2=x2+(y-m)2=2-2y2+(y-m )2=-y2-2my+m2+2=-(y+m)2+2m2+2,
因为-1≤y≤1,所以
当|m|>1时,|MP|的最大值f(m)=1+|m|;
当|m|≤1时,|MP|的最大值f(m)=
2m2+2

所以f(m)=
1+|m|m>1
2m2+2
|m|≤1
.(12分)

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