Question

已知椭圆Γ的方程为，A（0，b）、B（0，-b）和Q（a，0）为Γ的三个顶点．
（1）若点M满足，求点M的坐标；
（2）设直线l₁：y=k₁x+p交椭圆Γ于C、D两点，交直线l₂：y=k₂x于点E．若，证明：E为CD的中点；
（3）设点P在椭圆Γ内且不在x轴上，如何构作过PQ中点F的直线l，使得l与椭圆Γ的两个交点P₁、P₂满足？令a=10，b=5，点P的坐标是（-8，-1），若椭圆Γ上的点P₁、P₂满足，求点P₁、P₂的坐标．

Answer

（1）由题意知M是B（0，-b）和Q（a，0）的中点，所以．
（2）由题设条件得方程（a2k12+b2）x2+2a2k1px+a2（p2-b2）=0，所以a2k12+b2-p2＞0是CD的中点；
（3）因为点P在椭圆Γ内且不在x轴上，所以点F在椭圆Γ内，可以求得直线OF的斜率k2，由知F为P1P2的中点，由此可得P1（-6，-4）、P2（8，3）．
【解析】
（1）∵，
∴M是B（0，-b）和Q（a，0）的中点，
∴．
（2）由方程组，
消y得方程（a2k12+b2）x2+2a2k1px+a2（p2-b2）=0，
因为直线l1：y=k1x+p交椭圆Γ于C、D两点，
所以△＞0，即a2k12+b2-p2＞0，
设C（x1，y1）、D（x2，y2），CD中点坐标为（x，y），设C（x1，y1）、D（x2，y2），CD中点坐标为（x，y），
则，
由方程组，消y得方程（k2-k1）x=p，
又因为，
所以，
故E为CD的中点；
（3）因为点P在椭圆Γ内且不在x轴上，
所以点F在椭圆Γ内，可以求得直线OF的斜率k2，
由知F为P1P2的中点，
根据（2）可得直线l的斜率，
从而得直线l的方程．，
直线OF的斜率，
直线l的斜率，
解方程组，消y：x2-2x-48=0，
解得P1（-6，-4）、P2（8，3），或P1（8，3）、P2（-6，-4），．