(本小题满分13分)
如图,椭圆:()的离心率是,过点的动直线与椭圆相交于,两点,当直线平行于轴时,直线被椭圆截得的线段长为。
(1)求椭圆的方程;
(2)在平面直角坐标系中,是否存在与点不同的定点,使得恒成立?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由。
(1)由已知可得,椭圆经过点,
因此,,解得,,
所以椭圆方程为;
(2)当直线平行于轴时,设直线与椭圆相交于、两点,如果存在点满足条件,则有,即,
所以点在轴上,可设点的坐标为;
当直线与轴垂直时,设直线与椭圆相交于、两点,
则、的坐标分别为,,
由,有,解得或。
所以,若存在不同于点的定点满足条件,则点坐标只可能为。
下面证明:对任意直线,均有。
当直线的斜率不存在时,由上可知,结论成立。
当直线的斜率存在时,可设直线的方程为,,,
联立,得,
其判别式,
所以,,,
因此。
又因为点关于轴对称的点的坐标为,
又,
,
所以,即、、三点共线,
所以,
故存在与点不同的定点,使得恒成立。
本题主要考查曲线与方程。
(1)由已知可得,椭圆经过点,离心率,联立可解得、,从而得到椭圆方程;
(2)根据特殊直线位置可判定点在轴上,再分斜率存在和不存在两种情况证明,斜率存在时联立直线与椭圆方程,利用韦达定理,引入点关于轴对称点,进而证明结论。