已知椭圆的两焦点为F1(-
(1)求此椭圆的方程; (2)设直线l:y=x+m,若l与此椭圆相交于P,Q两点,且|PQ|等于椭圆的短轴长,求m的值; (3)以此椭圆的上顶点B为直角顶点作椭圆的内接等腰直角三角形ABC,这样的直角三角形是否存在?若存在,请说明有几个;若不存在,请说明理由. |
(1)设椭圆方程为
+x2 a2
=1(a>b>0),…(1分)y2 b2
则c=
,3
=c a
,…(2分)∴a=2,b2=a2-c2=1…(3分)3 2
∴所求椭圆方程为
+y2=1.…(4分)x2 4
(2)由
,消去y,得5x2+8mx+4(m2-1)=0,…(6分)y=x+m x2+4y2=4
则△=64m2-80(m2-1)>0得m2<5(*)
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-
,x1x2=8m 5
,y1-y2=x1-x2,…(7分)4(m2-1) 5
|PQ|=
=(x1-x2)2+(y1-y2)2
=2…(9分)2[(-
)2-8m 5
]16(m2-1) 5
解得.m2=
,满足(*)15 8
∴m=±
.…(10分)30 4
(3)设能构成等腰直角三角形ABC,其中B(0,1),由题意可知,直角边BA,BC不可能垂直
或平行于x轴,故可设BA边所在直线的方程为y=kx+1(不妨设k<0),则BC边所在直线的方
程为y=-
x+1,由1 k
,得A(-y=kx+1 x2+4y2=4
,-8k 1+4k2
+1),…(11分)8k2 1+4k2
∴|AB|=
=(-
)2+(-8k 1+4k2
)28k2 1+4k2
,…(12分)8|k| 1+k2 1+4k2
用-
代替上式中的k,得|BC|=1 k
,8 1+k2 4+k 2
由|AB|=|BC|,得|k|(4+k2)=1+4k2,…(13分)
∵k<0,
∴解得:k=-1或k=
,-3± 5 2
故存在三个内接等腰直角三角形.…(14分)