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椭圆x^2/3+y^2=1 M(0 -1) 是否存在斜率为k的直线l 使l与椭圆交于不同的两点A B

时间:2023-11-13 12:39:11

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椭圆x^2/3+y^2=1 M(0 -1) 是否存在斜率为k的直线l 使l与椭圆交于不同的两点A B

问题补充:

椭圆x^2/3+y^2=1,M(0,-1),是否存在斜率为k的直线l,使l与椭圆交于不同的两点A,B,|MA|=|MB|,求k取值范围

答案:

设y=kx+b为AB所在直线方程,设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点C(x3,y3)

则x3=(x1+x2)/2,y3=(y1+y2)/2

将直线方程代入椭圆方程,整理得:x²(1+3k²)+6kbx+3b²-3=0

则x1+x2=-6kb/(1+3k²),所以x3=-3kb/(1+3k²)

y1+y2=k(x1+x2)+2b=[-6k²b/(1+3k²)]+2b,整理得y3=b/(1+3k²)

故C(-3kb/(1+3k²),b/(1+3k²))

由于|MA|=|MB|,可知C点在AB的垂直平分线上

则Kab*Kcm=-1

即k{[b/(1+3k²)]+1}/[-3kb/(1+3k²)]=-1

解得b=(3k²+1)/2

由于x²(1+3k²)+6kbx+3b²-3=0的判别式要大于0

则36k²b²-4(3b²-3)(1+3k²)>0整理得3k²-b²+1>0把b²换成[(3k²+1)/2]²

整理得3k^4-2k²-1即(3k²+1)(k²-1)显然3k²+1恒大于0,可以约掉,则:

k²-1解得k∈(-1,1)

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