【题目】已知椭圆C:
(
)经过
,
两点.O为坐标原点,且
的面积为
.过点
且斜率为k(
)的直线l与椭圆C有两个不同的交点M,N,且直线
,
分别与y轴交于点S,T.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求直线l的斜率k的取值范围;
(Ⅲ)设
,
,求
的取值范围.
【答案】(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)![]()
【解析】
(Ⅰ)把点A坐标代入椭圆的方程得
.由
的面积为
可知,
,解得b,进而得椭圆C的方程.
(Ⅱ)设直线l的方程为
,
,
.联立直线l与椭圆C的方程可得关于x的一元二次方程.
,进而解得k的取值范围.
(Ⅲ)因为
,
,
,
,写出直线
的方程,令
,解得
.点S的坐标为
.同理可得:点T的坐标为
.用坐标表示
,
,
,代入
,
,得
.同理
.由(Ⅱ)得
,
,代入
,化简再求取值范围.
(Ⅰ)因为椭圆C:
经过点
,
所以
解得
.
由
的面积为
可知,
,
解得
,
所以椭圆C的方程为
.
(Ⅱ)设直线l的方程为
,
,
.
联立
,消y整理可得:
.
因为直线与椭圆有两个不同的交点,
所以
,解得
.
因为
,所以k的取值范围是
.
(Ⅲ)因为
,
,
,
.
所以直线
的方程是:
.
令
,解得
.
所以点S的坐标为
.
同理可得:点T的坐标为
.
所以
,
,
.
由
,
,
可得:
,
,
所以
.
同理
.
由(Ⅱ)得
,
,
所以![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
所以
的范围是
.