【題目】已知橢圓C的焦點(diǎn)坐標(biāo)是F1(﹣1,0)、F2(1,0),過點(diǎn)F2垂直于長軸的直線l交橢圓C于B、D兩點(diǎn),且|BD|=3.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過定點(diǎn)P(0,2)且斜率為k的直線l與橢圓C相交于不同兩點(diǎn)M,N,試判斷:在x軸上是否存在點(diǎn)A(m,0),使得以AM,AN為鄰邊的平行四邊形為菱形?若存在,求出實(shí)數(shù)m的取值范圍,若不存在,請說明理由.

【答案】
(1)解:設(shè)橢圓方程為 =1(a>b>0),

由題意可得c=1,即a2﹣b2=1,

又x=1時,y=±b ,

可得 =3,

解得a=2,b= ,

即有橢圓的方程為 ;


(2)解:設(shè)直線l的方程為y=kx+2,M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中點(diǎn)為E(x0,y0),

在x軸上假設(shè)存在點(diǎn)A(m,0),使得以AM,AN為鄰邊的平行四邊形為菱形,

即有AE⊥MN,

由y=kx+2代入橢圓方程,可得(3+4k2)x2+16kx+4=0,

則△=(16k)2﹣16(3+4k2)>0,解得k> 或k<﹣ ,

x1+x2=﹣ ,中點(diǎn)x0=﹣ ,

y0=k(﹣ )+2= ,

由kAE=﹣ ,可得 =﹣ ,

可得m=﹣ =

當(dāng)k> 時,4k+ ≥4 ,即有﹣ ≤m<0;

當(dāng)k<﹣ 時,4k+ ≤﹣4 ,即有0<m≤

綜上可得,存在點(diǎn)A(m,0),且m∈[﹣ ,0)∪(0, ],

使得以AM,AN為鄰邊的平行四邊形為菱形


【解析】(1)設(shè)橢圓方程為 =1(a>b>0),由題意可得c=1,再由x=1代入橢圓方程,可得弦長,解方程可得a,b,進(jìn)而得到橢圓方程;(2)設(shè)直線l的方程為y=kx+2,M(x1 , y1),N(x2 , y2),MN的中點(diǎn)為E(x0 , y0),在x軸上假設(shè)存在點(diǎn)A(m,0),使得以AM,AN為鄰邊的平行四邊形為菱形,即有AE⊥MN.將直線方程代入橢圓方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和中點(diǎn)坐標(biāo)公式,以及兩直線垂直的條件:斜率之積為﹣1,結(jié)合基本不等式即可得到所求m的范圍,進(jìn)而判斷存在.

練習(xí)冊系列答案
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