Question

設(shè)橢圓C：

x2

a2

+

y2

b2

=1(a＞b＞0)的上頂點(diǎn)為A，橢圓C上兩點(diǎn)P，Q在x軸上的射影分別為左焦點(diǎn)F₁和右焦點(diǎn)F₂，直線PQ的斜率為

3

2

，過(guò)點(diǎn)A且與AF₁垂直的直線與x軸交于點(diǎn)B，△AF₁B的外接圓為圓M．
（1）求橢圓的離心率；
（2）直線l：3x+4y+

1

4

a2=0與圓M相交于E，F(xiàn)兩點(diǎn)，且

ME

•

MF

=-

1

2

a2，求橢圓方程；
（3）設(shè)點(diǎn)N（0，3）在橢圓C內(nèi)部，若橢圓C上的點(diǎn)到點(diǎn)N的最遠(yuǎn)距離不大于6

2

，求橢圓C的短軸長(zhǎng)的取值范圍．

Answer 1

（1）由條件可知P(-c，-

b2

a

)，Q(c，

b2

a

)
因?yàn)?span mathtag="math" >kPQ=

3

2

，所以e=

1

2

（4分）
（2）由（1）可知，a=2c，b=

3

c
所以A(0，

3

c)，F1(-c，0)，B(3c，0)
從而M（c，0）．半徑為a，
因?yàn)?span dealflag="1" mathtag="math" >

ME

•

MF

=-

1

2

a2，
所以∠EMF=120°，可得：M到直線l的距離為

a

2

．
所以c=2，所以橢圓方程為

x2

16

+

y2

12

=1．（8分）
（3）因?yàn)辄c(diǎn)N在橢圓內(nèi)部，
所以b＞3．（9分）
設(shè)橢圓上任意一點(diǎn)為K（x，y），
則KN2=x2+(y-3)2≤(6

2

)2．
由條件可以整理得：y²+18y-4b²+189≥0
對(duì)任意y∈[-b，b]（b＞3）恒成立，
所以有：

-9≤-b (-b)2+18(-b)-4b2+189≥0

或者

-9＞-b (-9)2+18×(-9)-4b2+189≥0

解之得：2b∈(6，12

2

-6]（13分）