题目
已知椭圆C:+=1 (a>b>0)的两焦点在x轴上,且短轴的两个顶点与其中一个焦点的连线构成斜边为2的等腰直角三角形. (1)求椭圆的方程; (2)动直线l:交椭圆C于A,B两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点Q,使得以线段AB为直径的圆恒过点Q?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由。
答案:解 (1)∵椭圆的一个焦点与短轴的两个顶点的连线构成等腰直角三角形, ∴b=c. ……………1分 又斜边长为2,即2b=2,故c=b=1,a=,………………………3分 椭圆方程为+y2=1. ………………………4分 (2)由题意可知该动直线过定点,当l与x轴平行时,以线段AB为直径的圆的方程为;当l与y轴平行时,以线段AB为直径的圆的方程为x2+y2=1. 由 故若存在定点Q,则Q的坐标只可能为Q(0,1). ………………………6分 下面证明Q(0,1)为所求: 若直线l的斜率不存在,上述已经证明. 若直线l的斜率存在,设直线l:y=kx-,A(x1,y1),B(x2,y2), 由得(9+18k2)x2-12kx-16=0,………………………7分 Δ=144k2+64(9+18k2)>0, =(x1,y1-1),=(x2,y2-1), ·=x1x2+(y1-1)(y2-1)=(1+k2)x1x2-(x1+x2)+ =(1+k2)·+=0,………………………10分 ∴⊥,即以线段AB为直径的圆恒过点Q(0,1). ………………………12分