已知:椭圆C:的上顶点为A,左右焦点为F1,F2,直线AF2与圆M:(x-3)2+(y-1)2=3相切
(1)求椭圆C的方程;
(2)设椭圆C的下顶点为B,直线y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M,N,当|BM|=|BN|时,求实数m的取值范围.
网友回答
解:(1)圆(x-3)2+(y-1)2=3,圆心M(3,1),半径
∵A(0,1),F2(c,0),∴直线AF2:,即x+cy-c=0…(2分)
∵直线AF2与圆M相切,∴,解得
∴a2=c2+1=3
∴椭圆C的方程为:…(5分)
(2)椭圆C的下顶点为B(0,-1)
设P为弦MN中点,由得(3k2+1)x2+6kmx+3(m2-1)=0
∵直线与椭圆有两个交点,∴△>0即m2<3k2+1…①…(7分)
,
∴
∵|BM|=|BN|,∴BP⊥MN,∴,即:2m=3k2+1…②…(10分)
由②得…③
③代入①得2m>m2
∴0<m<2又k2>0,∴
故m的取值范围为…(12分)
解析分析:(1)确定直线AF2的方程,利用圆心到直线的距离等于半径,求出c的值,即可求出对应的椭圆的方程;(2)设P为弦MN中点,由得(3k2+1)x2+6kmx+3(m2-1)=0,利用|BM|=|BN|,可得BP⊥MN,由此可得k,m的关系,结合直线与椭圆有两个交点,即可求实数m的取值范围.
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.