如图,已知椭圆
,A(2,0)是长轴的一个端点,弦BC过椭圆的中心O,且
。
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若AB上的一点F满足
,求证:CF平分∠BCA;
(Ⅲ)对于椭圆上的两点P,Q,∠PCQ的平分线总是垂直于x轴时,是否存在实数λ,使得
。
(Ⅰ)∵
,
∴
,
又
,即
,
∴
是等腰直角三角形,
∵
,
∴C(1,1),而C在椭圆上,
∴
,∴
,
∴所求椭圆方程为
。
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)得
,
又
,即
,
即点F分
所成的定比为2,
设
,
∵
,
∴
,CF⊥x轴,
∴
,即CF平分∠BCA。
(Ⅲ)对于椭圆上两点P,Q,
∵
的角平分线总是垂直于x轴,
∴PC与CQ所在直线关于x=1对称,
,则
,
∵C(1,1),
则PC的直线方程为
,①
QC的直线方程为
,②
将①代入
,得
,③
∵C(1,1)在椭圆上,
∴x=1是方程③的一个根,
∴
,
同理将②代入
,得
,④
∵C(1,1)在椭圆上,
∴x=1是方程④的一个根,
∴
,
,
而
,
∴
,∴PQ∥AB,
∴存在实数λ,使得
。