Question

已知橢圓

x2

a2

+

y2

b2

=1(a＞b＞0)的一條準(zhǔn)線(xiàn)為x=-4，且與拋物線(xiàn)y²=8x有相同的焦點(diǎn)．
（Ⅰ）求橢圓的方程；
（Ⅱ）設(shè)點(diǎn)P是該橢圓的左準(zhǔn)線(xiàn)與x軸的交點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)P的直線(xiàn)l與橢圓相交于M、N兩點(diǎn)，且線(xiàn)段MN的中點(diǎn)恰好落在由該橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)、兩個(gè)短軸頂點(diǎn)所圍成的四邊形區(qū)域內(nèi)（包括邊界），求此時(shí)直線(xiàn)l斜率的取值范圍．

Answer 1

分析：（Ⅰ）依題意，得

a2

c

=4，且c=2，可求得a，b，從而求得橢圓的方程；
（Ⅱ）設(shè)直線(xiàn)l的方程為y=k（x+4）．將其代入代入橢圓得到關(guān)于x的二次方程，其根的判別式大于0得k的取值范圍，再依據(jù)線(xiàn)段MN的中點(diǎn)恰好落在由該橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)、兩個(gè)短軸頂點(diǎn)所圍成的四邊形區(qū)域內(nèi)（包括邊界），得到不等關(guān)系求得k的范圍，最后求出它們的交集即可．

解答：解：（Ⅰ）依題意，得

a2

c

=4，且c=2，
可求得a=2

2

，b=2，
易知橢圓的方程為

x2

8

+

y2

4

=1；
（Ⅱ）橢圓的左準(zhǔn)線(xiàn)方程為x=-4，點(diǎn)P的坐標(biāo)（-4，0），
顯然直線(xiàn)l的斜率k存在，所以直線(xiàn)l的方程為y=k（x+4）．
設(shè)點(diǎn)M、N的坐標(biāo)分別為（x₁，y₁）、（x₂，y₂）線(xiàn)段MN的中點(diǎn)為E（x₀，y₀），
將y=k（x+4）代入橢圓，得（1+2k²）x²+16k²x+32k²-8=0．①
由△=（16k²）²-4（1+2k²）（32k²-8）＞0解得k2＜

1

2

．②
x1+x2=-

16k2

1+2k2

，
于是x0=

x1+x2

2

=-

8k2

1+2k2

，y0=k(x0+4)=

4k

1+2k2

，
因?yàn)?span id="nrykyhj" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">x0=-

8k2

1+2k2

≤0，所以點(diǎn)E不可能在y軸的右邊，
又直線(xiàn)F₁B₂、F₁B₁，方程分別為y=x+2，y=-（x+2），
則必有

y0≤x0+2 y0≥-x0-2

，
即

4k 1+2k2 ≤- 8k2 1+2k2 +2 4k 1+2k2 ≥ 8k2 1+2k2 -2

，
亦即

2k2+2k-1≤0 2k2-2k-1≤0

．
解得-

3 -1

2

≤k≤

3 -1

2

，此時(shí)②也成立．

點(diǎn)評(píng)：直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)聯(lián)系在一起的綜合題在高考中多以高檔題、壓軸題出現(xiàn)，主要涉及位置關(guān)系的判定，弦長(zhǎng)問(wèn)題、最值問(wèn)題、對(duì)稱(chēng)問(wèn)題、軌跡問(wèn)題等   突出考查了數(shù)形結(jié)合、分類(lèi)討論、函數(shù)與方程、等價(jià)轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想方法，要求考生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、計(jì)算能力較高．