问题 解答题
设F1、F2分别是椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左、右焦点,其右焦点是直线y=x-1与x轴的交点,短轴的长是焦距的2倍.
(1)求椭圆的方程;
(2)若P是该椭圆上的一个动点,求
PF1
PF2
的最大值和最小值;
(3)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.
答案

(1)易知直线y=x-1与x轴的交点是(1,0),所以c=1,且b=2c=2,

所以椭圆的方程是

x2
5
+
y2
4
=1…(4分)

(2)易知F1=(-1,0),F2(1,0)…(6分)

设P(x,y),则

PF1
PF2
=(-1-x,-y)•(1-x,-y)=x2+y2-1

=x2+4-

4
5
x2-1=
1
5
x2+3…(8分)∵x∈[-
5
5
]
,∴当x=0,即点P为椭圆短轴端点时,
PF1
PF2
有最小值3;

x=±

5
,即点P为椭圆长轴端点时,
PF1
PF2
有最大值4     …(10分)

(3)假设存在这样的直线:y=kx+b   5k+b=0 k=-

b
5

连接F2C,F2D,并作F2H垂直于CD,交直线y与H,△F2CD为等腰△

设C 点的坐标为(x1,y1)D 点的坐标为(x2,y2),F2H的斜率为:

5
b

把y=kx+b和

x2
5
+
y2
4
=1联立,并消去y:

(20+b2)x2-10b2 x+25b2-100=0

根据二次方程定理:

x1+x2
2
=
5b2
20+b2

同理

y1+y2
2
=
20b
20+b2

∴直线的斜率

20b
20+b2
5b2
20+b2
-1
 =
5
b
.方程b无解

故不存在直线,使得|F2C|=|F2D|

单项选择题
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