Question

設(shè)橢圓C：

x2

a2

+

y2

b2

=1（a＞b＞0）的左、右焦點(diǎn)分別為F₁，F(xiàn)₂，上頂點(diǎn)為A，在x軸負(fù)半軸上有一點(diǎn)B，滿(mǎn)足

BF1

=

F1F2

，且AB⊥AF₂．
（Ⅰ）求橢圓C的離心率；
（Ⅱ）D是過(guò)A、B、F₂三點(diǎn)的圓上的點(diǎn)，D到直線(xiàn)l：x-

3

y-3=0的最大距離等于橢圓長(zhǎng)軸的長(zhǎng)，求橢圓C的方程；
（Ⅲ）在（Ⅱ）的條件下，過(guò)右焦點(diǎn)F₂作斜率為k的直線(xiàn)l與橢圓C交于M、N兩點(diǎn)，線(xiàn)段MN的中垂線(xiàn)與x軸相交于點(diǎn)P（m，0），求實(shí)數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

考點(diǎn)：直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的綜合問(wèn)題

專(zhuān)題：圓錐曲線(xiàn)中的最值與范圍問(wèn)題

分析：（Ⅰ）連接AF₁，由AB⊥AF₂，BF₁=F₁F₂，得AF₁=F₁F₂，由此能求出橢圓的離心率．
（Ⅱ）由

c

a

=

1

2

，得c=

1

2

a，從而F₂（

1

2

a，0），B（-

3a

2

，0），由D到直線(xiàn)l：x-

3

y-3=0的最大距離等于2a，得圓心到直線(xiàn)的距離為a，由此能求出橢圓方程．
（Ⅲ）由F₂（1，0），得l：y=k（x-1），聯(lián)立

y=k(x-1) x2 4 + y2 3 =1

，得（3+4k²）x²-8k²x+4k²-12=0，由此能求出實(shí)數(shù)m的取值范圍．

解答： 解：（Ⅰ）連接AF₁，因?yàn)锳B⊥AF₂，BF₁=F₁F₂，所以AF₁=F₁F₂，
即a=2c，故橢圓的離心率e=

1

2

．
（Ⅱ）由（1）知

c

a

=

1

2

，得c=

1

2

a，
于是F₂（

1

2

a，0），B（-

3a

2

，0），
Rt△ABC的外接圓圓心為F1(-

1

2

a，0)，半徑r=

1

2

|F₂B|=a，
點(diǎn)D到直線(xiàn)l：x-

3

y-3=0的最大距離等于2a，所以圓心到直線(xiàn)的距離為a，
所以

|- 1 2 a-3|

2

=a，解得a=2，∴c=1，b=

3

，
所求橢圓方程為

x2

4

+

y2

3

=1．
（Ⅲ）由（Ⅱ）知F₂（1，0），l：y=k（x-1），
聯(lián)立

y=k(x-1) x2 4 + y2 3 =1

，得（3+4k²）x²-8k²x+4k²-12=0，
∵l過(guò)點(diǎn)F₂，∴△＞0恒成立，
設(shè)M（x₁，y₁），N（x₂，y₂），則x₁+x₂=

8k2

3+4k2

，y₁+y₂=k（x₁+x₂-2）=

-6k

3+4k2

，
MN中點(diǎn)（

4k2

3+4k2

，

-3k

3+4k2

），
當(dāng)k=0時(shí)，MN為長(zhǎng)軸，中點(diǎn)為原點(diǎn)，則m=0，
當(dāng)k≠0時(shí)，MN中垂線(xiàn)方程y+

3k

3+4k2

=-

1

k

（x-

4k2

3+4k2

）．
令y=0，∴m=

k2

3+4k2

=

1

3 k2 +4

，
∵

3

k2

＞0，

1

k2

+4＞4，∴0＜m＜

1

4

，
綜上實(shí)數(shù)m的取值范圍是[0，

1

4

）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查橢圓的離心率的求法，考查橢圓的方程的求法，考查實(shí)數(shù)m的取值范圍的求法，解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意函數(shù)與方程思想的合理運(yùn)用．