已知椭圆的右焦点为F(1,0),M为椭圆的上顶点,O为坐标原点,且△OMF是等腰直角三角形.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)是否存在直线l交椭圆于P,Q两点,且使点F为△PQM的垂心(垂心:三角形三边高线的交点)?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)由△OMF是等腰直角三角形,得b=1,a=b=,
故椭圆方程为.???? ????????????????…(5分)
(Ⅱ)假设存在直线l交椭圆于P,Q两点,且使点F为△PQM的垂心,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
因为M(0,1),F(1,0),所以kPQ=1.?????????????????????…(7分)
于是设直线l的方程为y=x+m,代入椭圆方程,消元可得3x2+4mx+2m2-2=0.
由△>0,得m2<3,且x1+x2=-,x1x2=.????…(9分)
由题意应有,所以x1(x2-1)+y2(y1-1)=0,
所以2x1x2+(x1+x2)(m-1)+m2-m=0.
整理得2×-(m-1)+m2-m=0.
解得m=-或m=1.???????????????????????????????…(12分)
经检验,当m=1时,△PQM不存在,故舍去.
当m=-时,所求直线l存在,且直线l的方程为y=x-.…(13分)
解析分析:(Ⅰ)由△△OMF是等腰直角三角形,可得b=1,a=b=,从而可得椭圆方程;(Ⅱ)假设存在直线l交椭圆于P,Q两点,且使点F为△PQM的垂心,设直线l的方程为y=x+m,代入椭圆方程,利用韦达定理结合,即可求得结论.
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,属于中档题.