问题
解答题
已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,长轴长为2
(I)求椭圆C的方程; (II)在x轴上是否存在一点M,使得
|
答案
(I)设椭圆C的方程为
+x2 a2
=1 (a>b>0).y2 b2
由题意,得
,解得2a=2 3
=c a 3 3
,所以b2=2.(3分)a= 3 c=1
所求的椭圆方程为
+x2 3
=1.(4分)y2 2
(II)由(I)知F1(-1,0).
假设在x轴上存在一点M(t,0),使得
•MP
恒为常数.MQ
①当直线l与x轴不垂直时,设其方程为y=k(x+1),P(x1,y1)、Q(x2,y2).
由
得(2+3k2)x2+6k2x+(3k2-6)=0.(6分)y=k(x+1)
+x2 3
=1 y2 2
所以x1+x2=-
,x1x2=6k2 2+3k2
.(7分)3k2-6 2+3k2
•MP
=(x1-t)(x2-t)+y1y2MQ
=(x1-t)(x2-t)+k2(x1+1)(x2+1)
=(k2+1)x1x2+(k2-t)(x1+x2)+k2+t2
=
-(k2+1)(3k2-6) 2+3k2
+k2+t2=(k2-t)•6k2 2+3k2
+t2(6t-1)k2-6 2+3k2
=
+t2=t2+2t-(2t-
)(2+3k2)-(4t+1 3
)16 3 2+3k2
-1 3
.4t+ 16 3 2+3k2
因为
•MP
是与k无关的常数,从而有4t+MQ
=0,即t=-16 3
.(10分)4 3
此时
•MP
=-MQ
.(11分)11 9
②当直线l与x轴垂直时,此时点P、Q的坐标分别为(-1,
)、(-1,-2 3 3
),2 3 3
当t=-
时,亦有4 3
•MP
=-MQ
.(13分)11 9
综上,在x轴上存在定点M(-
,0),使得4 3
•MP
恒为常数,且这个常数为-MQ
.(14分)11 9