Question

已知橢圓（a＞b＞0）過(guò)點(diǎn)A（a，0），B（0，b）的直線傾斜角為，原點(diǎn)到該直線的距離為．
（1）求橢圓的方程；
（2）斜率小于零的直線過(guò)點(diǎn)D（1，0）與橢圓交于M，N兩點(diǎn)，若求直線MN的方程；
（3）是否存在實(shí)數(shù)k，使直線y=kx+2交橢圓于P、Q兩點(diǎn)，以PQ為直徑的圓過(guò)點(diǎn)D（1，0）？若存在，求出k的值；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

解：（1）由點(diǎn)A（a，0），B（0，b）的直線傾斜角為，可得，
∵，得a=，b=1，
∴橢圓方程是： （3分）
（2）設(shè)MN：x=ty+1（t＜0）代入，得（t²+3）y²+2ty-2=0，
設(shè)M（x₁，y₁），N（x₂，y₂），由，得y₁=-2y₂．
由y₁+y₂=-y₂=-，y₁y₂= （6分）
得-2=，∴t=-1，t=1（舍去）
直線MN的方程為：x=-y+1即x+y-1=0 （8分）
（3）將y=kx+2代入，得（3k₂+1）x²+12kx+9=0（*）
記P（x₃，y₃），Q（x₄，y₄），PQ為直徑的圓過(guò)D（1，0），則PD⊥QD，即（x₃-1）（x₄-1）+y₃y₄=0，
又y₃=kx₃+2，y₄=kx₄+2，得（k²+1）x₃x₄+（2k-1）（x₃+x₄）+5=0 ①
又x₃+x₄=-，x₃x₄=，代入①解得k=- （11分）
此時(shí)（*）方程△＞0，∴存在k=-，滿足題設(shè)條件． （12分）
分析：（1）由點(diǎn)A（a，0），B（0，b）的直線傾斜角為，可得，利用原點(diǎn)到直線的距離，建立方程，即可求得橢圓的方程；
（2）設(shè)MN：x=ty+1（t＜0）代入，利用韋達(dá)定理及，即可求得直線MN的方程；
（3）將y=kx+2代入，利用韋達(dá)定理及PQ為直徑的圓過(guò)D（1，0），建立方程，即可求得結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：本題考查橢圓的方程，考查直線與橢圓的位置關(guān)系，解題的關(guān)鍵是聯(lián)立方程，利用韋達(dá)定理求解．