问题 解答题
设椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的长半轴的长等于焦距,且x=4为它的右准线.
(I)求椭圆的方程;
(II)过定点M(m,0)(-2<m<2,m≠0为常数)作斜率为k(k≠0)的直线l与椭圆交于不同的两点A.B,问在x轴上是否存在一点N,使直线NA与NB的倾斜角互补?若存在,求出N点坐标,若不存在,请说明理由.
答案

(Ⅰ)依题意得

a=2c
a2
c
=4
解之得
a=2
c=1
从而b=
3

∴椭圆方程为

x2
4
+
y2
3
=1.                                          …(4分)

(Ⅱ)设直线l的方程为y=k(x-m),

联立方程得

x2
4
+
y2
3
=1
y=k(x-m)
消去y得(3+4k2)x2-8mk2x+4k2m2-12=0,…(6分)

∵△=64m2k4-16(k2m2-3)(3+4k2)=48k2(4-m2)+144>0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),N(n,0),

x1+x2=

8mk2
3+4k2
x1x2=
4k2m2-12
3+4k2
,(*)

因为直线NA与NB的倾斜角互补等价于kNA+kNB=0,…(8分)

所以

y1
x1-n
+
y2
x2-n
=0,即
k(x1-m)
x1-n
+
k(x2-m)
x2-n
=0
,…(9分)

即2x1x2-(m+n)(x1+x2)+2mn=0,

将(*)式代入上式得

8m2k2-24
3+4k2
-
(m+n)×8mk2
3+4k2
+2mn=0,

整理得mn=4,∵m≠0,∴n=

4
m
,所以,N点存在,且坐标为(
4
m
,0)

因此,存在点N(

4
m
,0)使得直线NA与NB的倾斜角互补.      …(12分)

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