题目内容

【题目】已知椭圆:的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,满足.

(1)求椭圆的标准方程;

(2)直线过点,且与椭圆只有一个公共点,直线与的倾斜角互补,且与椭圆交于异于点的两点,,与直线交于点(介于,两点之间).

(i)求证:;

(ii)是否存在直线,使得直线、、、的斜率按某种顺序能构成等比数列?若能,求出的方程;若不能,请说明理由.

【答案】(1)(2)(i)见解析(ii)

【解析】试题分析:

(1)设,由题意可得,所以. 结合椭圆的定义可得. 则椭圆C的标准方程为.

(2)(ⅰ)设方程为,与联立可得. 则的斜率是.

联立直线方程与椭圆方程,结合韦达定理可得 ,和中,由正弦定理得,,结合几何关系可得成立.

(ⅱ)由(ⅰ)知,, ,.假设存在直线,满足题意.不妨设,,若按某种排序构成等比数列,则,则,此时直线与平行或重合,与题意不符,则不存在直线满足题意.

试题解析:

(1)设,

则=,所以.

因为=4,所以.

故椭圆C的标准方程为.

(2)(ⅰ)设方程为,与联立,消得

, 由题意知,解得.

因为直线与的倾斜角互补,所以的斜率是.

设直线方程:,,联立,整理得,由,得,,;

直线、的斜率之和

所以关于直线对称,即,

在和中,由正弦定理得

,,

又因为,

所以

故成立.

(ⅱ)由(ⅰ)知,, ,.

假设存在直线,满足题意.不妨设,,若按某种排序构成等比数列,设公比为,则或或.

所以,则,此时直线与平行或重合,与题意不符,

故不存在直线,满足题意.

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