如图,椭圆长轴的端点为A,B,O为椭圆的中心,F为椭圆的右焦点,且,
.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)记椭圆的上顶点为M,直线l交椭圆于P,Q两点,问:是否存在直线l,使点F恰为△PQM的垂心,若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
如图,椭圆长轴的端点为A,B,O为椭圆的中心,F为椭圆的右焦点,且,
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(1)求椭圆的标准方程;
(2)记椭圆的上顶点为M,直线l交椭圆于P,Q两点,问:是否存在直线l,使点F恰为△PQM的垂心,若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
解 (1)设椭圆方程为+
=1(a>b>0),则c=1,
又∵=(a+c)·(a-c)=a2-c2=1.
∴a2=2,b2=1.
故椭圆的方程为+y2=1.
(2)假设存在直线l交椭圆于P,Q两点,且F恰为△PQM的垂心,设P(x1,y1),Q(x2,y2),
∵M(0,1),F(1,0),∴直线l的斜率k=1.
于是设直线l为y=x+m,由
得3x2+4mx+2m2-2=0,
x1+x2=-m,①
x1x2=.②
又yi=xi+m(i=1,2),
∴x1(x2-1)+(x2+m)(x1+m-1)=0,
即2x1x2+(x1+x2)(m-1)+m2-m=0.
将①②代入得
解得m=-或m=1,经检验m=-
符合条件.
故存在直线l,使点F恰为△PQM的垂心,直线l的方程为y=x-.