Question

已知F₁（-1，0），F₂（1，0）是椭圆+=1的两个焦点，点G与F₂关于直线l：x-2y+4=0对称，且GF₁与l的交点P在椭圆上．
（I）求椭圆方程；
（II）若P、M（x₁，y₁），N（x₂，y₂）是椭圆上的不同三点，直线PM、PN的倾斜角互补，问直线MN的斜率是否是定值？如果是，求出该定值，如果不是，说明理由．

Answer

（I）先根据点G与F2关于直线l：x-2y+4=0对称求出点G（-1，4），再结合GF1与l的交点P在椭圆上得到2a=|PF1|+|PF2|=|GF1|=4，进而求出椭圆方程；
（II）先求出点P（-1，），直线PM的方程为y=k（x+1）+，椭圆方程与直线PM方程联立求出M（x1，y1）的横坐标与斜率的关系，同样求出N（x2，y2）的横坐标与斜率的关系；再根据M，N在直线PM、PN上，求出其纵坐标，即可得到直线MN的斜率，进而说明结论．
【解析】
（I）F2（1，0）关于直线L：x-2y+4=0对称点G（-1，4）
又GF1与l的交点P在椭圆上，
∴2a=|PF1|+|PF2|=|GF1|=4．
∴b2=a2-c2=3．
因此，所求椭圆方程为
（II）由条件知直线PM，PN的斜率存在且不为0，
易得点P（-1，），设直线PM的方程为y=k（x+1）+，
由椭圆方程与直线PM方程联立消去y，
整理得（4k2+3）x2+4k（2k+3）x+4k2+12k-3=0，
∵P在椭圆上，∴方程两根为1，x1，
∴1•，，
∵直线PM，PN的倾斜角互补，
∴直线PM，PN的斜率互为相反数，
∴．
则，．
又，，
∴y1-y2=k（x1+x2+2）=．
∴直线MN的斜率（定值）