如图,分别过椭圆E:的左、右焦点F1,F2的动直线l1,l2:相交于点P,与椭圆E分别交于A、B和C、D四点,...
问题详情:
如图,分别过椭圆E:的左、右焦点F1,F2的动直线l1,l2:相交于点P,与椭圆E分别交于A、B和C、D四点,直线OA、OB、OC、OD的斜率k1,k2,k3,k4满足k1+k2=k3+k4。已知当l1与x轴重合时,|AB|=2,|CD|=。
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在定点M,N,使得|PM|+|PN|为定值?若存在,求出点M、N的坐标及定值;若不存在,请说明理由。
【回答】
解:(1)当l1与x轴重合时,k1+k2=k3+k4=0,即k3=-k4,
∴l2垂直于x轴,得|AB|=2a=2,|CD|==,
得a=,b=,∴椭圆E的方程为+=1. ------------------------------------------- 4分
(2)焦点F1,F2坐标分别为(-1,0),(1,0),
当直线l1或l2斜率不存在时,P点坐标为(-1,0)或(1,0),-------------------------------------- 5分
当直线l1,l2斜率存在时,设斜率分别为m1,m2,设A(x1,y1),B(x2,y2),
由得(2+3m)x2+6mx+3m-6=0,
∴x1+x2=-,x1x2=,
k1+k2=+=m1=m1=m1=-,- 7分
同理k3+k4=-,--------------------------------------------------------------------------------- 8分
∵k1+k2=k3+k4,∴=,即(m1m2+2)(m2-m1)=0,
由题意知m1≠m2,∴m1m2+2=0----------------------------------------------------------------------- 9分
设P(x,y),则·+2=0,即+x2=1(x≠±1),---------------------------------------- 10分
又当直线l1或l2斜率不存在时,P点坐标为(-1,0)或(1,0)也满足此方程,
∴点P(x,y)在椭圆+x2=1上,
存在点M(0,-1)和点N(0,1),使得|PM|+|PN|为定值,定值为2.------------------------ 12分
知识点:圆锥曲线与方程
题型:解答题
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