Question

在平面直角坐標系xOy中，橢圓C的中心為原點，焦點F1，F2在x軸上，離心率為.過F1的直線交橢圓C于A，B兩點，且△ABF2的周長為8.過定點M(0，3)的直線l1與橢圓C交于G，H兩點(點G在點M，H之間)．

(1)求橢圓C的方程；

(2)設直線l1的斜率k>0，在x軸上是否存在點P(m，0)，使得以PG，PH為鄰邊的平行四邊形為菱形？如果存在，求出m的取值范圍；如果不存在，請說明理由．

 

Answer 1

(1) ＝1(2)

【解析】(1)設橢圓的方程為＝1(a>b>0)，由離心率e＝＝，△ABF2的周長為|AF1|＋|AF2|＋|BF1|＋|BF2|＝4a＝8，得a＝2，c＝1，則b2＝a2－c2＝3.

所以橢圓C的方程為＝1.

(2)由題意可知，直線l1的方程為y＝kx＋3(k>0)．

由得(3＋4k2)x2＋24kx＋24＝0，①

Δ＝(24k)2－4×24×(3＋4k2)>0，解得k>.

設橢圓的弦GH的中點為N(x0，y0)，則“在x軸上是否存在點P(m，0)，使得以PG，PH為鄰邊的平行四邊形為菱形”等價于“在x軸上是否存在點P(m，0)，使得PN⊥l1”．

設G(x1，y1)，H(x2，y2)，由韋達定理，得x1＋x2＝－，

則x0＝＝－，所以y0＝kx0＋3＝，

即N，kPN＝－.

從而－·k＝－1，

解得m＝－.

又因為m′(k)＝>0，

所以函數m＝－在定義域上單調遞增，且mmin＝m＝－，即m∈.

故存在滿足條件的點P(m，0)，m的取值范圍為