已知点M(2,1)在椭圆C:+=1(a>b>0)上,椭圆的两个焦点F1(-2,0)和F2(2,0),斜率为-1的直线l与椭圆C相交于不同的P、Q两点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若点B的坐标为(0,2),是否存在直线l,使△BPQ为以PQ为底边的等腰三角形?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(Ⅰ)依题意知,半焦距c=2,由点M(2,1)在椭圆C上,得|MF2|=1,|MF1|=7;∴2a=|MF1|+|MF2|=8;∴a=4,∴b2=a2-c2=4;所以,椭圆C的方程为:+=1.
(Ⅱ)设PQ的中点为R,直线l的方程为y=-x+m;
由,得5x2-8mx+4m2-16=0(*);
要使l与椭圆C相交于不同的P、Q两点,则有△>0;
∴△=(-8m)2-4×5(4m2-16)=16(-m2+20)>0,
化简,得|m|<2.??①
由(*)知:xR==m,yR=-xR+m=m.
且|BP|=|BQ|,所以BR⊥PQ,即kRQ?(-1)=-1;
所以==1,解得m=-.
因为<2,所以m=-适合①.?
所以存在满足条件的直线l;y=-x-.
解析分析:(Ⅰ)由半焦距c=2,点M(2,1)在椭圆C上,可得|MF2|,|MF1|;由|MF1|+|MF2|=2a,可得a的值,从而得椭圆C的方程.(Ⅱ)设PQ的中点为R,直线l的方程为y=-x+m;由,得5x2-8mx+4m2-16=0(*);要使l与椭圆C相交于不同的P、Q两点,则有△>0,可得|m|<2?①,由(*)和中点坐标知xR,yR;且|BP|=|BQ|,得BR⊥PQ,即得kRQ的值;从而解得m的值,得满足条件的直线l.
点评:本题考查了直线与椭圆标准方程的综合应用问题,解题时要弄清题中所给的条件,灵活运用椭圆的定义,根与系数的关系式,以及中点坐标公式来进行求解.