20.(16分)已知定点C(-1,0)及椭圆x2+3y2=5,过点C的动直线与椭圆相交于A,B两点.
(1)若线段AB中点的横坐标是-
,求直线AB的方程;
(2)在x轴上是否存在点M,使
·
为常数?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
解 (1)依题意,直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=k(x+1),
将y=k(x+1)代入x2+3y2=5,
消去y整理得(3k2+1)x2+6k2x+3k2-5=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
|
由线段AB中点的横坐标是-
,
得
=-
=-
,解得k=±
,适合①.
所以直线AB的方程为x-
y+1=0,或x+
y+1=0.
(2)假设在x轴上存在点M(m,0),使
·
为常数.
(ⅰ)当直线AB与x轴不垂直时,由(1)知
x1+x2=-
,x1x2=
.
③
所以
·
=(x1-m)(x2-m)+y1y2
=(x1-m)(x2-m)+k2(x1+1)(x2+1)
=(k2+1)x1x2+(k2-m)(x1+x2)+k2+m2.
将③代入,整理得
·
=
+m2
=
+m2
=m2+2m-
-
.
注意到
·
是与k无关的常数,从而有
6m+14=0,m=-
,此时
·
=
.
(ⅱ)当直线AB与x轴垂直时,
此时点A,B的坐标分别为
、
,
当m=-
时,亦有
·
=
.
综上,在x轴上存在定点M
,使
·
为常数.