椭圆x²/b²+y²/a²=1(a>b>0)的离心率e=√2 /2,短轴右端点为

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  • ∵短轴右端点为A,M(1,0)为线段OA的中点

    ∴A(2,0)

    ∴b=2

    又∵e=c/a=√2/2

    ∴a=√2c

    又∵a²=b²+c²

    ∴2c²=4+c²

    ∴c=2

    ∴a=2√2

    ∴椭圆:x²/4+y²/8=1

    令N(n,0),如果直线PQ无斜率,则由椭圆对称性可得∠PNM=∠QNM,于是只考虑PQ有斜率的情况,令PQ斜率为k,M(1,0)在PQ上,于是

    PQ:y=k(x-1)

    代入椭圆方程得

    x²/4+k²(x-1)²/8=1

    整理得

    (2+k²)x²-2k²x+k²-8=0

    于是

    x=[k²±√(6k²+16)]/(2+k²)

    y=k(x-1)=[-2k±k√(6k²+16)]/(2+k²)

    这其实就是P、Q的坐标,令PN、QN的斜率分别为Kp、Kq,合记做K,由于直线NM就是x轴,故∠PNM=∠QNM只需Kp=-Kq,P、Q坐标已求出,N(n,0)已令,于是

    K=(y-0)/(x-n)=y/(x-n)

    ={[-2k±k√(6k²+16)]/(2+k²)}/{[k²±√(6k²+16)]/(2+k²)-n}

    =[-2k±k√(6k²+16)]/[k²±√(6k²+16)-2n-nk²]

    【上式分子分母同乘[-2k∓k√(6k²+16)]进行分子有理化,并记A=√(6k²+16)】

    =[4k²-k²(6k²+16)]/(-2k³∓2kA+4nk+2nk³∓k³A-6k³-16k±2nkA±nk³A)

    由Kp=-Kq得

    (为了更容易看明白,我再多写点——

    不妨Kp=[4k²-k²(6k²+16)]/(-2k³-2kA+4nk+2nk³-k³A-6k³-16k+2nkA+nk³A)则

    Kq=[4k²-k²(6k²+16)]/(-2k³+2kA+4nk+2nk³+k³A-6k³-16k-2nkA-nk³A)

    -Kq=[4k²-k²(6k²+16)]/(2k³-2kA-4nk-2nk³-k³A+6k³+16k+2nkA+nk³A)

    对比Kp=-Kq得

    -2k³+4nk+2nk³-6k³-16k=2k³-4nk-2nk³+6k³+16k

    于是

    2k³-4nk-2nk³+6k³+16k=0 )

    2k³-4nk-2nk³+6k³+16k=0

    2nk³+4nk=8k³+16k

    上式恒成立要同时满足

    2n=8 4n=16

    恰好存在n=4同时满足以上二式

    因此得N(4,0)

    综合上述,在x轴上存在定点N(4,0),使∠PNM=∠QNM.