题目
已知椭圆C的左右顶点分别为A(﹣2,0),B(2,0),椭圆上除A、B外的任一点C满足kAC•kBC=﹣ .
(1)
求椭圆C的标准方程;
(2)
过点P(4,0)任作一条直线l与椭圆C交于不同的两点M,N,在x轴上是否存在点Q,使得∠PQM+∠PQN=180°?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明现由.
答案: 解:由题意可设椭圆的标准方程为: x2a2+y2b2 =1(a>b>0), 设椭圆上的任意一点C(x,y),∵kAC•kBC=﹣ 12 ,∴ yx+2⋅yx−2 =﹣ 12 ,整理化为: x24+y22 =1.点A(﹣2,0),B(2,0),也满足上述方程,∴椭圆C的标准方程为: x24+y22 =1
解:假设在x轴上存在点Q,使得∠PQM+∠PQN=180°, 设直线QM,QN的斜率存在,分别设为k1,k2,等价于k1+k2=0.设直线l的方程为y=k(x﹣4),联立 {y=k(x−4)x24+y22=1 ,化为:(2k2+1)x2﹣16k2x+32k2﹣4=0,则△=256k4﹣4(2k2+1)(32k2﹣4)>0,化为k2 <16 .设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2= 16k22k2+1 ,x1•x2= 32k2−42k2+1 ,设Q(m,0),则k1+k2= y1x1−m + y2x2−m =0.又y1=k(x1﹣4),y2=k(x2﹣4),化为:k(x1﹣4)(x2﹣m)+k(x2﹣4)(x1﹣m)=0,∴k=0,或2x1x2﹣(m+4)(x1+x2)+8m=0,∴2× 32k2−42k2+1 ﹣(m+4)× 16k22k2+1 +8m=0,化为:m﹣1=0,解得m=1.k=0时也成立.综上可得:在x轴上存在点Q(1,0),使得∠PQM+∠PQN=180°