题目内容
设椭圆x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
3 |
2 |
F1P |
F1Q |
(1)求椭圆方程和抛物线方程;
(2)证明:
F2M |
F2Q |
(3)若λ∈[2,3],求|PQ|的取值范围.
分析:(1)由椭圆、抛物线的标准方程,列方程求解;(2)因为
=λ
,所以y1=λy2,要证
=-λ
,只需证明
x1-1═-λ(x2-1)由直线和抛物线联立可得x1x2=1,故只需证明x1=λ,x2=
,这个结论由联立式和向量式可得;(3)只需将|PQ|表示为关于λ的函数,求函数最值即可.
F1P |
F1Q |
F2M |
F2Q |
x1-1═-λ(x2-1)由直线和抛物线联立可得x1x2=1,故只需证明x1=λ,x2=
1 |
λ |
解答:解:(1)依题意,
,又a2=b2+c2,解得
,故椭圆方程为
+
=1
∵F2(1,0),设抛物线方程为y2=2px,则
=1,p=2,故抛物线方程为y2=4x
(2)∵F1(-1,0),设过此点的直线方程为y=kx+k,并设p(x1,y1),Q(x2,y2),则M(x1,-y1)
由
得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,△>0时,x1x2=1 (1)
又∵
=λ
,∴x1+1=λ(x2+1)(2),y1=λy2
由(1)(2)得,x1=λ,x2=
=(x1-1,-y1)=(λ-1,-y1)
-λ
=-λ(x2-1,y2)=(λ-1,-λy2)
故
=-λ
(3)由(2)知 可取 P(λ,
),Q(
,
),则|PQ|=
=
∵λ∈[2,3],∴λ+
∈[
,
],∴|PQ|∈(
,
)
故|PQ|∈(
,
)
|
|
x2 |
4 |
y2 |
3 |
∵F2(1,0),设抛物线方程为y2=2px,则
p |
2 |
(2)∵F1(-1,0),设过此点的直线方程为y=kx+k,并设p(x1,y1),Q(x2,y2),则M(x1,-y1)
由
|
又∵
F1P |
F1Q |
由(1)(2)得,x1=λ,x2=
1 |
λ |
F2M |
-λ
F2Q |
故
F2M |
F2Q |
(3)由(2)知 可取 P(λ,
4λ |
1 |
λ |
|
(λ-
|
(λ+
|
∵λ∈[2,3],∴λ+
1 |
λ |
5 |
2 |
10 |
3 |
(
|
(
|
故|PQ|∈(
17 |
4 |
112 |
9 |
点评:此题综合考查了椭圆、抛物线的标准方程,直线与抛物线的关系,特别是与向量的结合,是问题具有一定难度.
练习册系列答案
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设椭圆
+
=1(a>b>0)上的动点Q,过动点Q作椭圆的切线l,过右焦点作l的垂线,垂足为P,则点P的轨迹方程为( )
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
A、x2+y2=a2 |
B、x2+y2=b2 |
C、x2+y2=c2 |
D、x2+y2=e2 |