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.