xm代入椭圆方程4x2y21得4x2xm21,
即5x22mxm210.2m245m2116m2200,解得5m5.
2
2
(2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为
x1,
x2,由(1)得
x1
x2
2m5
,
x1x2
m215
.
根据弦长公式得
:
112
2m
2
4
m2
1
2
10.解得m0.方程为yx.
5
5
5
说明:处理有关直线与椭圆的位置关系问题及有关弦长问题,采用的方法与处理直线和圆的有所区别.
这里解决直线与椭圆的交点问题,一般考虑判别式;解决弦长问题,一般应用弦长公式.
用弦长公式,若能合理运用韦达定理(即根与系数的关系),可大大简化运算过程.
例9以椭圆x2y21的焦点为焦点,过直线l:xy90上一点M作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,123
点M应在何处?并求出此时的椭圆方程.
分析:椭圆的焦点容易求出,按照椭圆的定义,本题实际上就是要在已知直线上找一点,使该点到直线同侧的两已知点(即两焦点)的距离之和最小,只须利用对称就可解决.
解:如图所示,椭圆x212
y23
1的焦点为F13,0,F23,0.
点F1关于直线l:xy90的对称点F的坐标为(-9,6),直线FF2的方程为x2y30.
f解方程组
xx
2y
y3090
得交点
M
的坐标为(-5,4).此时
MF1
MF2
最小.
所求椭圆的长轴:2aMF1MF2FF265,∴a35,又c3,
∴b2a2c23523236.因此,所求椭圆的方程为x2y21.4536
例10已知方程x2y21表示椭圆,求k的取值范围.k53k
k50解:由3k0得3k5,且k4.
k53k
∴满足条件的k的取值范围是3k5,且k4.
说明:本题易出现如下错解:由
k3
5k
00
得
3
k
5,故
k
的取值范围是
3
k
5.
出错的原因是没有注意椭圆的标准方程中ab0这个条件,当ab时,并不表示椭圆.
例11已知x2si
y2cos10表示焦点在y轴上的椭圆,求的取值范围.
分析:依据已知条件确定的三角函数的大小关系.再根据三角函数的单调性,求出的取值范围.
解:方程可化为
x21
y21
1.因为焦点在y轴上,所以110.cossi
si
cos
因此si
0且ta
1从而3.24
说明:1由椭圆的标准方程知10,10,这是容易忽视的地方.
si
cos
2由焦点在y轴上,知a21,b21.3求的取值范围时,应注意题目中的条件0.
cos
si
例12求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过A32和B231两点的椭圆方程.
分析:由题设条件焦点在哪个轴上不明确,椭圆标准方程有两种情形,为了计算简便起见,
可设其方程为mx2r