Question

如圖，直角梯形ABCD中∠DAB=90°，AD∥BC，AB=2，AD=，BC=．橢圓G以A、B為焦點(diǎn)且經(jīng)過點(diǎn)D．
（Ⅰ）建立適當(dāng)坐標(biāo)系，求橢圓G的方程；
（Ⅱ）若點(diǎn)E滿足=，問是否存在不平行AB的直線l與橢圓G交于M、N兩點(diǎn)且|ME|=|NE|，若存在，求出直線l與AB夾角正切值的范圍，若不存在，說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）先以AB所在直線為x軸，AB中垂線為y軸建立直角坐標(biāo)系，進(jìn)而可知A，B的坐標(biāo)，設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程，根據(jù)AB的距離求得c，把x=c代入橢圓方程，求得=，進(jìn)而根據(jù)a，b和c的關(guān)系求得a和b，則橢圓的方程可得．
（2）設(shè)出直線l的方程，代入橢圓方程消去y，根據(jù)判別式得出k和m的不等式關(guān)系，設(shè)M，N和MN中點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而根據(jù)韋達(dá)定理得出x和y的表達(dá)式，進(jìn)而根據(jù)|ME|=|NE|，可推斷出MN⊥EF，進(jìn)而表示出兩直線的斜率使其乘積等于-1求得m和k的關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)m和k的不等式關(guān)系確定k的范圍．
解答：解：（Ⅰ）如圖，以AB所在直線為x軸，
AB中垂線為y軸建立直角坐標(biāo)系，⇒A（-1，0），B（1，0）．
設(shè)橢圓方程為．
令，
∴．
∴橢圓C的方程是：；
（Ⅱ），l⊥AB時(shí)不符；
設(shè)l：y=kx+m（k≠0），
由．
M、N存在⇒?△＞0⇒64k²m²-4（3+4k²）•（4m²-12）＞0⇒4k²+3≥m²．
設(shè)M（x₁，y₁），N（x₂，y₂），MN的中點(diǎn)F（x，y）
∴，
．
，
∴，∴4k²+3≤4，
∴0＜k²≤1，∴-1≤k≤1且k≠0．
∴l(xiāng)與AB的夾角的范圍是（0，．
點(diǎn)評：本題主要考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和直線與橢圓的關(guān)系．考查了學(xué)生轉(zhuǎn)化和化歸的數(shù)學(xué)思想，基本的運(yùn)算能力．