设F1、F2分别是椭圆
(Ⅰ)若P是该椭圆上的一个动点,求
(Ⅱ)是否存在过点A(5,0)的直线l与椭圆交于不同的两点C、D,使得|F2C|=|F2D|?若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由. |
(Ⅰ)由题意知a=
,b=2,c=1,∴F1=(-1,0),F2(1,0),5
设P(x,y),则
• PF1
=(-1-x,-y)• (1-x,-y)=x2+y2+1=x2+4-PF2
x2-1=4 5
x2+3,1 5
∵x∈[-
,5
],5
∴当 x=0时,即点P为椭圆短轴端点时,
•PF1
有最小值3;PF2
当x=±
,即点P为椭圆长轴端点时,5
•PF1
有最大值4.PF2
(Ⅱ)假设存在满足条件的直线l.由题意知点A(5,0)在椭圆的外部,当直线l的斜率不存在时,直线l与椭圆无交点,所在直线l斜率存在,设为k,则直线l的方程为y=k(x-5)
由方程组
,得(5k2+4)x2-50k2x+125k2-20=0
+x2 5
=1y2 4 y=k(x-5)
依题意△=20(16-80k2) >0,∴-
< k<5 5
.5 5
当-
<k<5 5
时,设交点C(x1,y1),D(x2,y2),CD的中点为R(x0,y0),5 5
则x1+x2=
,x0=50k2 5k2+4
,∴y0=k(x0-5) =k(25k2 5k2+4
-5) =25k2 5k2+4
,-20k 5k2+4
又|F2C|=|F2D|⇔F2R⊥l⇔k•kF2R=-1,∴k•kF1R=k•
=0-(-
)20k 5k2+4 1- 25k2 5k2+4
=-1,20k2 4-20k2
∴20k2=20k2-4,而20k2=20k2-4不成立,所以不存在直线l,使得|F2C|=|F2D|
综上所述,不存在直线l,使得|F2C|=|F2D|.