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已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,短轴长为2,且两个焦点和短轴的两个端点...

已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,短轴长为2,且两个焦点和短轴的两个端点恰为一个正方形的顶点.过右焦点F与x轴不垂直的直线l交椭圆于P,Q两点.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)在线段OF上是否存在点M(m,0),使得以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.

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(Ⅰ)椭圆方程可设为,利用两个焦点和短轴的两个端点恰为正方形的顶点,且短轴长为2,即可求得椭圆方程; (Ⅱ)假设在线段OF上存在点M(m,0)(0<m<1),使得以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形.因为直线与x轴不垂直,所以设直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0),与椭圆方程联立,再利用韦达定理.根据以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形等价于,即,由此可确定m的取值范围. 【解析】 (Ⅰ)由已知,椭圆方程可设为. ∵两个焦点和短轴的两个端点恰为正方形的顶点,且短轴长为2, ∴.     ∴所求椭圆方程为.    (4分) (Ⅱ)假设在线段OF上存在点M(m,0)(0<m<1),使得以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形. 因为直线与x轴不垂直,所以设直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0). 由 可得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0. 设P(x1,y1),Q(x2,y2),则 ∴..其中x2-x1≠0 以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形等价于,即 ∴(x1+x2-2m,y1+y2)•(x2-x1,y2-y1)=0 ∴(x1+x2-2m)(x2-x1)+(y1+y2)(y2-y1)=0 ∴(x1+x2-2m)+k(y1+y2)=0 ∴ ∴2k2-(2+4k2)m=0 ∴. ∴ ∵ ∴.  (12分).
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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