题目内容
已知椭圆
+
=1(0<b<2)的离心率等于
,抛物线x2=2py (p>0).
(1)若抛物线的焦点F在椭圆的顶点上,求椭圆和抛物线的方程;
(2)若抛物线的焦点F为(0,
),在抛物线上是否存在点P,使得过点P的切线与椭圆相交于A,B两点,且满足OA⊥OB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)由椭圆方程得:a=2,e=
=![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/376.png)
∴c=
,∴
=1
∴椭圆方程为
;
由题意得:抛物线的焦点应为椭圆的上顶点,即(0,1)点,∴p=2
∴抛物线方程为x2=4y
(2)由题意可得p=1,∴抛物线方程为x2=2y…①
设抛物线上存在一点P(a,b),则抛物线在点P处的切线斜率为k=y′|x=a=a
∴过点P的切线方程为y-b=a(x-a),即y=ax-b
代入椭圆方程,可得(4a2+1)x2-8abx+4b2-4=0…②
设切线与椭圆的交点A(x1,y1),B(x2,y2),故x1+x2=
,x1x2=![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/15933.png)
∴
=x1x2+y1y2═
=![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/15935.png)
∵OA⊥OB,∴
=0
∴4a2-5b2+4=0
代入a2=2b可得5b2-8b-4=0
∴b=2或-
(舍去)
b=2代入①得a=±2
将a,b代入②检验△=208>0
∴存在这样的点P(±2,2)满足条件.
分析:(1)利用椭圆的几何性质,确定椭圆的方程,可得抛物线的焦点,即可求抛物线的方程;
(2)求出过P的切线方程,代入椭圆方程,利用韦达定理及向量的数量积公式,即可求得结论.
点评:本题考查椭圆、抛物线的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查向量知识的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/376.png)
∴c=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/21.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/15931.png)
∴椭圆方程为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/1164.png)
由题意得:抛物线的焦点应为椭圆的上顶点,即(0,1)点,∴p=2
∴抛物线方程为x2=4y
(2)由题意可得p=1,∴抛物线方程为x2=2y…①
设抛物线上存在一点P(a,b),则抛物线在点P处的切线斜率为k=y′|x=a=a
∴过点P的切线方程为y-b=a(x-a),即y=ax-b
代入椭圆方程,可得(4a2+1)x2-8abx+4b2-4=0…②
设切线与椭圆的交点A(x1,y1),B(x2,y2),故x1+x2=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/15932.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/15933.png)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/4796.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/15934.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/15935.png)
∵OA⊥OB,∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/4796.png)
∴4a2-5b2+4=0
代入a2=2b可得5b2-8b-4=0
∴b=2或-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/335.png)
b=2代入①得a=±2
将a,b代入②检验△=208>0
∴存在这样的点P(±2,2)满足条件.
分析:(1)利用椭圆的几何性质,确定椭圆的方程,可得抛物线的焦点,即可求抛物线的方程;
(2)求出过P的切线方程,代入椭圆方程,利用韦达定理及向量的数量积公式,即可求得结论.
点评:本题考查椭圆、抛物线的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查向量知识的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
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