Question

如图，F是椭圆的右焦点，以点F为圆心的圆过原点O和椭圆的右顶点，设P是椭圆上的动点，P到椭圆两焦点的距离之和等于4.

(1)求椭圆和圆的标准方程；

(2)设直线l的方程为x＝4，PM⊥l，垂足为M，是否存在点P，使得△FPM为等腰三角形？若存在，求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．

Answer

(1) ＋＝1   (x－1)2＋y2＝1

(2) 存在点P或，使得△FPM为等腰三角形

【解析】【解析】
(1)由题意，设椭圆的标准方程为＋＝1，由已知可得2a＝4，a＝2c，解得a＝2，c＝1，b2＝a2－c2＝3.

∴椭圆的标准方程为＋＝1，圆的标准方程为(x－1)2＋y2＝1.

(2)设P(x，y)，则M(4，y)，F(1,0)，－2≤x≤2，

∵P(x，y)在椭圆上，∴＋＝1，

∴y2＝3－x2.

∴|PF|2＝(x－1)2＋y2＝(x－1)2＋3－x2＝ (x－4)2，

|PM|2＝|x－4|2，|FM|2＝32＋y2＝12－x2.

①若|PF|＝|FM|，则 (x－4)2＝12－x2，解得x＝－2或x＝4(舍去)，x＝－2时，P(－2,0)，此时P，F，M三点共线，不合题意．∴|PF|≠|FM|；

②若|PM|＝|PF|，则(x－4)2＝ (x－4)2，解得x＝4，不合题意；

③若|PM|＝|FM|，则(x－4)2＝12－x2，解得x＝4(舍去)或x＝，x＝时y＝±，

∴P.

综上可得，存在点P或，使得△FPM为等腰三角形．