(本题满分16分)
已知椭圆,,为左、右焦点,直线过交椭圆于,两点。
(1)若直线垂直于轴,求;
(2)当时,在轴上方时,求、的坐标;
(3)若直线交轴于,直线交轴于,是否存在直线,使得,若存在,求出直线的方程,若不存在,请说明理由。
(1)由题意可得,,
所以,
将代入椭圆方程,得,
所以。
(2)因为,则,,
设,,
所以,,,
联立解得,,
所以直线的方程为,
联立整理得,解得或。
因为,所以。
(3)不妨设在轴上方,在下方,
①由(1)得若直线垂直于轴,,,,
直线:,则,
根据椭圆的对称性可得,
所以,,
所以直线垂直于轴的情况舍去。
②若直线不垂直于轴,设直线的斜率为,,
则:,,
设,,,,
则:,
同理可得,
联立直线和椭圆的方程:
整理得。
因为直线经过椭圆焦点,
所以直线恒与椭圆有两个交点,
所以,。
又因为
,
。
若,
则,
即,,
解得,,
所以存在直线,使得,
直线的方程为。
本题主要考查圆锥曲线和直线与圆锥曲线。
(1)根据题意可得焦点坐标,即可得直线的方程,联立直线和椭圆的方程即可得和的纵坐标,即可得。
(2)根据可得。设,,即可得,将该方程与椭圆方程联立即可得点坐标,根据点和点的坐标即可得直线的方程,联立直线和椭圆的方程,即可得点的坐标。
(3)不妨设在轴上方,在下方,讨论可得当直线垂直于轴时,不符合题意,所以设直线的斜率为,,设,,,,写出直线的方程,即可得点的坐标。同理可得点坐标,用含和的式子表示和,联立直线和椭圆的方程,根据和韦达定理即可得,即可得直线的方程。