Question

（2013•牡丹江一模）已知橢圓

x2

a2

+

y2

b2

=1(a＞b＞0)的右焦點為F（1，0），M為橢圓的上頂點，O為坐標原點，且△OMF是等腰直角三角形．
（Ⅰ）求橢圓的方程；
（Ⅱ）是否存在直線l交橢圓于P，Q兩點，且使點F為△PQM的垂心（垂心：三角形三邊高線的交點）？若存在，求出直線l的方程；若不存在，請說明理由．

Answer 1

分析：（Ⅰ）由△△OMF是等腰直角三角形，可得b=1，a=

2

b=

2

，從而可得橢圓方程；
（Ⅱ）假設存在直線l交橢圓于P，Q兩點，且使點F為△PQM的垂心，設直線l的方程為y=x+m，代入橢圓方程，利用韋達定理結合

MP

•

FQ

=0，即可求得結論．

解答：解：（Ⅰ）由△OMF是等腰直角三角形，得b=1，a=

2

b=

2

，
故橢圓方程為

x2

2

+y2=1．    　　　　                …（5分）
（Ⅱ）假設存在直線l交橢圓于P，Q兩點，且使點F為△PQM的垂心，
設P（x₁，y₁），Q（x₂，y₂），
因為M（0，1），F（1，0），所以k_PQ=1．                     …（7分）
于是設直線l的方程為y=x+m，代入橢圓方程，消元可得3x²+4mx+2m²-2=0．
由△＞0，得m²＜3，且x₁+x₂=-

4m

3

，x₁x₂=

2m2-2

3

．    …（9分）
由題意應有

MP

•

FQ

=0，所以x₁（x₂-1）+y₂（y₁-1）=0，
所以2x₁x₂+（x₁+x₂）（m-1）+m²-m=0．
整理得2×

2m2-2

3

-

4m

3

（m-1）+m²-m=0．
解得m=-

4

3

或m=1．                               …（12分）
經檢驗，當m=1時，△PQM不存在，故舍去．
當m=-

4

3

時，所求直線l存在，且直線l的方程為y=x-

4

3

．…（13分）

點評：本題考查橢圓的標準方程，考查直線與橢圓的位置關系，考查韋達定理的運用，屬于中檔題．