题目内容

如图,已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
(a>b>0)的离心率e=
6
3
,短轴长为2.
(1)求椭圆的方程.
(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C、D两点.问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由.
(1)∵椭圆
x2
a2
+
y2
b2
(a>b>0)的离心率e=
6
3
,短轴长为2,
a2-b2
a
=
6
3
b=1

∴a=
3
,b=1,
椭圆方程为
x2
3
+y2=1

(2)假若存在这样的k值,由
y=kx+2
x2+3y2-3=0
得(1+3k2)x2+12kx+9=0.
∴△=(12k)2-36(1+3k2)>0①
设C(x1,y1)、D(x2,y2),则
x1+x2=-
12k
1+3k2
x1x2=
9
1+3k2

若以CD为直径的圆过E点,则
EC
ED
=0,即(x1+1)(x2+1)+y1y2=0,
而y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4,
代入上式得,化为(k2+1)x1x2+(2k+1)(x1+x2)+5=0.
把(**)代入上式得
9k2
1+3k2
-
12k(2k+1)
1+3k2
+5=0

解得k=
7
6
,满足k2>1.
∴存在k=
7
6
,使得以线段CD为直径的圆过E点.
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