题目内容

如图,矩形ABCD中,|AB|=2,|BC|=2.E,F,G,H分别是矩形四条边的中点,分别以HF,EG所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,已知=λ,=λ,其中0<λ<1.

(1)求证:直线ER与GR′的交点M在椭圆Γ:+y2=1上;
(2)若点N是直线l:y=x+2上且不在坐标轴上的任意一点,F1、F2分别为椭圆Γ的左、右焦点,直线NF1和NF2与椭圆Γ的交点分别为P、Q和S、T.是否存在点N,使得直线OP、OQ、OS、OT的斜率kOP、kOQ、kOS、kOT满足kOP+kOQ+kOS+kOT=0?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
(1)见解析(2)满足条件的点N存在,其坐标为

试题分析:根据条件,可用参数表示点的坐标,两点式写出直线的方程,并求出它们的交点的坐标,消去参数即可得证.(2)假设存在点在直线上,使,
设, ,, , 直线的斜率为,直线的斜率为 ,可写出两直线的方程,并分别与椭圆方程联立组成方程级,利用一元二次方程根与系数的关系,结合条件探究与的关系,从而确定关于的方程的根的存在性,也就是点的存在性.
试题解析:(1)由已知,得F(,0),C(,1).
由=λ,=λ,得R(λ,0),R′(,1-λ).
又E(0,-1),G(0,1),则
直线ER的方程为y=x-1,      ①
直线GR′的方程为y=-x+1.     ②
由①②,得M(,).
∵+()2===1,
∴直线ER与GR′的交点M在椭圆Γ:+y2=1上.          5分
(2)假设满足条件的点N(x0,y0)存在,则
直线NF1的方程为y=k1(x+1),其中k1=,
直线NF2的方程为y=k2(x-1),其中k2=.
由消去y并化简,得(2k12+1)x2+4k12x+2k12-2=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=.
∵OP,OQ的斜率存在,∴x1≠0,x2≠0,∴k12≠1.
∴kOP+kOQ=+=+=2k1+k1·=k1(2-)=-.
同理可得kOS+kOT=-.
∴kOP+kOQ+kOS+kOT=-2(+)=-2·=-.
∵kOP+kOQ+kOS+kOT=0,∴-=0,即(k1+k2)(k1k2-1)=0.
由点N不在坐标轴上,知k1+k2≠0,
∴k1k2=1,即·=1.     ③
又y0=x0+2,                     ④
解③④,得x0=-,y0=.
故满足条件的点N存在,其坐标为(-,).            13分
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