问题 解答题
已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
6
3
且过点(0,1).
(I)求此椭圆的方程;
(II)已知定点E(-1,0),直线y=kx+2与此椭圆交于C、D两点.是否存在实数k,使得以线段CD为直径的圆过E点.如果存在,求出k的值;如果不存在,请说明理由.
答案

(I)根据题意,

c
a
=
6
3
a2=b2+c2
b=1
,解得
a2=3
b2=1
c2=2

∴椭圆方程为

x2
3
+y2=1.

(II)将y=kx+2代入椭圆方程,得(1+3k2)x2+12kx+9=0,

由直线与椭圆有两个交点,∴△=(12k)2-36(1+3k2)>0,解得k2>1.(*)

设C(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=

-12k
1+3k2
x1x2=
9
1+3k2
,(**)

若以CD为直径的圆过E点,则

EC
ED
=0,即(x1+1)(x2+1)+y1y2=0,

而y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4,代入上式得

(x1+1)(x2+1)+k2x1x2+2k(x1+x2)+4=0

化为(k2+1)x1x2+(2k+1)(x1+x2)+5=0.

把(**)代入上式得

9k2
1+3k2
-
12k(2k+1)
1+3k2
+5=0

解得k=

7
6
,满足k2>1.

所以存在k=

7
6
使得以线段CD为直径的圆过E点.

单项选择题
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