问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0,y>0)
的离心率为
3
2
,A、B为它的左、右焦点,过一定点N(1,0)任作两条互相垂直的直线与C分别交于点P和Q,且|
PA
+
PB
|的最小值为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在直线NP、NQ,使得向量
PA
+
PB
QA
+
QB
互相垂直?若存在,求出点P、Q的横坐标,若不存在,请说明理由.
答案

(1)设O为坐标原点,则PO为△PAB的中线,

PA
+
PB
=2
PO
|
PA
+
PB
|=2|
PO
|

因此,当P在短轴上顶点时,|

PA
+
PB
|取得最小值2,即2b=2,解得b=1,

依题意得:

c
a
=
3
2
,即
a2-b2
a
=
3
2
,即
a2-1
a
=
3
2
,∴a2=4,

∴椭圆C的方程为:

x2
4
+y2=1(y>0);

(2)由题意知直线NP,NQ斜率均存在,设为KNP=k,KNQ=-

1
k

则此两直线方程分别为:LNP:y=k(x-1),LNQ:y=-

1
k
(x-1),

PA
+
PB
=2
PO
QA
+
QB
=2
QO
(O为原点),因此,只要满足
OP
OQ
即可,

KOPKOQ=

k(xP-1)
xP
-
1
k
(xQ-1)
xQ
=-1,化简为:xP+xQ=1,

由半椭圆方程得:yP=

4-xP2
2
yQ=
4-xQ2
2
,则KOPKOQ=
4-xP2
2xP
4-xQ2
2xQ
=-1,即
16-4(xP2+xQ2)+xP2xQ2
=-4xPxQ

令xPxQ=t≤0且xP+xQ=1,故

16-4(1-2t)+t2
=-4t,

化简为:15t2-8t-12=0,解得t=-

2
3
或t=
6
5
(舍去),∴
xP+xQ=1
xPxQ=-
2
3

解之得:

xP=
3+
33
6
xQ=
3-
33
6
xP=
3-
33
6
xQ=
3+
33
6

因此,直线NP、NQ能使得

PA
+
PB
QA
+
QB
互相垂直.

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题