问题 解答题
已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)过点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为
6
,原点到该直线的距离为
3
2

(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在实数k,使直线y=kx+2交椭圆于P、Q两点,以PQ为直径的圆过点D(1,0)?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
答案

(1)∵椭圆

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)过点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为
6

原点到该直线的距离为

3
2

b
a
=
3
3
1
2
ab=
1
2
3
2
a2+b2

解得a=

3
,b=1,

∴椭圆方程是

x2
3
+y2=1.

(2)将y=kx+2代入

x2
3
+y2=1,

得(3k2+1)x2+12kx+9=0.

设P(x1,y1),Q(x2,y2),以PQ为直径的圆过D(1,0)

则PD⊥QD,即(x1-1)(x2-1)+y1y2=0,

又y1=kx1+2,y2=kx2+2,

得(k2+x)x1x2+(2k-1)(x1+x2)+5=0,

x1x2=

9
3k2+1
x1+x2=-
12k
3k2+1

代上式,得k=-

7
6

∵此方程中,△=144k2-36(3k2+1)>0,∴k>1,或k<-1.

∴存在k=-

7
6
满足题意.

填空题
单项选择题