1. 设出相关点的坐标并用向量共线表示点 $N$ 的坐标
由 (Ⅰ) 可得 A(−2,0),B(2,0).
设 E(m,n),则 F(m,−n),其中 −2<m<2,且满足 4m2+2n2=1,即 4−m2=2n2.
由于 N 在线段 AE 上,且 ∣AN∣=λ∣AE∣,故 AN=λAE,其中 0<λ<1.
因为 AE=(m+2,n),所以 AN=(λ(m+2),λn).
设 N(xN,yN),则有 xN+2=λ(m+2),yN=λn,
可得 N(λm+2λ−2,λn).
2. 利用直角三角形的性质表示角相等的正切值等式
因为 EF⊥AB,定点为 D(m,0),
所以 DE⊥AB,DF⊥AB.
在直角三角形 BDF 中,tan∠DBF=∣DB∣∣DF∣=2−m∣−n∣=2−m∣n∣.
过 N 作 NP⊥DE 于 P,则 P(m,λn).
在直角三角形 NPD 中,tan∠NDE=∣DP∣∣NP∣=∣λn∣∣(1−λ)(m+2)∣=λ∣n∣(1−λ)(m+2).
若 ∠NDE=∠DBF,则有 tan∠NDE=tan∠DBF,
即 λ∣n∣(1−λ)(m+2)=2−m∣n∣.
3. 化简等式并结合椭圆方程求出 $\lambda$ 的值
将等式变形得:
λ1−λ=(m+2)(2−m)n2=4−m2n2.
因为 E(m,n) 在椭圆上,所以 4−m2=2n2,代入上式得:
λ1−λ=2n2n2=21.
解得 λ=32.
由于 0<λ<1,故 λ=32 符合题意。
所以存在实数 λ=32,使得 ∠NDE=∠DBF.
答案存在实数 λ=32,使得 ∠NDE=∠DBF.