在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为
(Ⅰ) 求椭圆C的方程; (Ⅱ)设直线l1的斜率k>0,在x轴上是否存在点P(m,0),使得以PG、PH为邻边的平行四边形为菱形.如果存在,求出m的取值范围;如果不存在,请说明理由. |
(Ⅰ)设椭圆的方程为
+x2 a2
=1(a>b>0),离心率e=y2 b2
=c a
,1 2
△ABF2的周长为|AF1|+|AF2|+|AF1|+|AF2|=4a=8,
解得a=2,c=1,则b2=a2-c2=3,
所以椭圆的方程为
+x2 4
=1.y2 3
(Ⅱ)直线l1的方程为y=kx+3(k>0),
由
,消去y并整理得(3+4k2)x2+24kx+24=0(*),
+x2 4
=1y2 3 y=kx+3
△=(24k)2-4×24×(3+4k2)>0,解得k>
,6 2
设椭圆的弦GH的中点为N(x0,y0),
则“在x轴上是否存在点P(m,0),使得以PG、PH为邻边的平行四边形为菱形.”等价于“在x轴上是否存在点P(m,0),使得PN⊥l1”.
设G(x1,y1),H(x2,y2),由韦达定理得,x1+x2=-
,24k 3+4k2
所以x0=
=-x1+x2 2
,∴y0=kx0+3═12k 3+4k2
,9 3+4k2
∴N(-
,12k 3+4k2
),kPN=-9 3+4k2
,9 12k+m(3+4k2)
所以,-
•k=-1,解得m=-9 12k+m(3+4k2)
(k>3k 3+4k2
).6 2
m′(k)=
>3(2k-
)(2k+3
)3 (3+4k2)2
>0,3(
-6
)(2k+3
)3 (3+4k2)2
所以,函数m=-
(k>3k 3+4k2
)在定义域(6 2
,+∞)单调递增,m(6 2
)=-6 2
,6 6
所以满足条件的点P(m,0)存在,m的取值范围为(-
,+∞).6 6