问题
解答题
已知椭圆
(Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)若过点(1,0)的直线l与椭圆交于不同两点P、Q,试问在x轴上是否存在定点E(m,0),使
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答案
(Ⅰ)由题意知抛物线的焦点F(
,0),∴c=3
…(1分)3
又∵椭圆的短轴的两个端点与F构成正三角形,∴b=1,
∴椭圆的方程为
+y2=1…(3分)x2 4
(Ⅱ)当直线l的斜率存在时,设其斜率为k,则l的方程为:y=k(x-1)
代入椭圆方程,消去y,可得(4k2+1)x2-8k2x+4k2-4=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=
,x1x2=8k2 4k2+1
…(5分)4k2-4 4k2+1
∵
=(m-x1,-y1),PE
= (m-x2,-y2)QE
∴
•PE
=(m-x1)(m-x2)+y1y2=m2-m(x1+x2)+x1x2+y1y2=m2-m(x1+x2)+x1x2+k2(x1-1)(x2-1)=m2-mQE
+8k2 4k2+1
+k2(4k2-4 4k2+1
-4k2-4 4k2+1
+1)=8k2 4k2+1
…(7分)(4m2-8m+1)k2+(m2-4) 4k2+1
=
=(4m2-8m+1)(k2+
)+(m2-4)-1 4
(4m2-8m+1)1 4 4k2+1
(4m2-8m+1)+1 4
…(9分)2m- 17 4 4k2+1
当2m-
=0,即m=17 4
时,17 8
•PE
为定值QE
…(10分)33 64
当直线l的斜率不存在时,P(1,
),Q(1,-3 2
)3 2
由E(
,0)可得17 8
=(PE
,-9 8
) ,3 2
=(QE
,9 8
),∴3 2
•PE
=QE
-81 64
=3 4 33 64
综上所述,当E(
,0)时,17 8
•PE
为定值QE
…(12分)33 64