问题 解答题
已知椭圆中心在原点,焦点在x轴上,一个顶点为A(0,-1),且其右焦点到直线x-y+2
2
=0的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在斜率为k(k≠0)的直线l,使l与已知椭圆交于不同的两点M,N,且AN=AM?若存在,求出k的取值范围;若不存在,请说明理由.
答案

(1)因为椭圆中心在原点,焦点在x轴上,一个顶点为A(0,-1),

由题意,可设椭圆的方程

x2
a 2
+y 2=1 (a>1),则其右焦点F(
a 2-1
,0)

所F到直线x-y+2

2
=0的距离d=3,解得a2=3

所以椭圆的方程

x2
3
+y 2=1(4分)

(2)设存在直线l,

设其方程为:y=kx+b,

y=kx+b
x2
3
+y 2=1
消去y得:(3k2+1)x2+6bkx+3b2-3=0①,

设M(x1,y1),N(x2,y2),

△=64b2k2-4(1+3k2)(3b2-3)>0,1+3k2-b2>0②,

x1+x2=-

6bk
1+3k2

y1+y2=

2b
1+3k2

MN的中点P的坐标(-

3bk
1+3k2
b
1+3k2
),

因AN=AM,所AP是线MN的垂直平分线,∴AP⊥MN,

根据斜率之积为-1,可得:

b=

3k 2+1
2
,将其代入②并整理(3k2+1)(k2-1)<0

∴-1<k<1故存在满足条件的直l,其斜率的取值范围-1<k<1,k≠0.(12分)

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