已知椭圆(a>b>0)过点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为,原点到该直线的距离为.
(1)求椭圆的方程;
(2)斜率小于零的直线过点D(1,0)与椭圆交于M,N两点,若求直线MN的方程;
(3)是否存在实数k,使直线y=kx+2交椭圆于P、Q两点,以PQ为直径的圆过点D(1,0)?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)由点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为,可得,
∵,得a=,b=1,
∴椭圆方程是:???(3分)
(2)设MN:x=ty+1(t<0)代入,得(t2+3)y2+2ty-2=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),由,得y1=-2y2.
由y1+y2=-y2=-,y1y2=????(6分)
得-2=,∴t=-1,t=1(舍去)
直线MN的方程为:x=-y+1即x+y-1=0????(8分)
(3)将y=kx+2代入,得(3k2+1)x2+12kx+9=0(*)
记P(x3,y3),Q(x4,y4),PQ为直径的圆过D(1,0),则PD⊥QD,即(x3-1)(x4-1)+y3y4=0,
又y3=kx3+2,y4=kx4+2,得(k2+1)x3x4+(2k-1)(x3+x4)+5=0???????①
又x3+x4=-,x3x4=,代入①解得k=-???(11分)
此时(*)方程△>0,∴存在k=-,满足题设条件.??????(12分)
解析分析:(1)由点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为,可得,利用原点到直线的距离,建立方程,即可求得椭圆的方程;(2)设MN:x=ty+1(t<0)代入,利用韦达定理及,即可求得直线MN的方程;(3)将y=kx+2代入,利用韦达定理及PQ为直径的圆过D(1,0),建立方程,即可求得结论.
点评:本题考查椭圆的方程,考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是联立方程,利用韦达定理求解.