题目内容
已知椭圆C1和抛物线C2有公共焦点F(1,0),C1的中心和C2的顶点都在坐标原点,直线l过点M(4,0).(1)写出抛物线C2的标准方程;
(2)若坐标原点O关于直线l的对称点P在抛物线C2上,直线l与椭圆C1有公共点,求椭圆C1C的长轴长的最小值.
【答案】分析:(1)利用抛物线的标准方程中的p与焦点的关系即可得到即可得到抛物线的方程;
(2)设p(m,n),利用中点坐标公式可得OP中点为.由于O、P两点关于直线y=k(x-4)对称,利用轴对称的性质可得,即可解出m,n,代人抛物线的方程可得k的值,再把直线l的方程y=k(x-4)与椭圆的方程联立消去一个未知数,得到关于另一个未知数的一元二次方程,由于有公共点,可得△≥0,即可得到a的取值范围,进而得到椭圆长轴长的最小值.
解答:解:(1)由题意,抛物线C2的焦点F(1,0),则,的p=2.
所以方程为:y2=4x.
(2)设p(m,n),
则OP中点为,
因为O、P两点关于直线
y=k(x-4)对称,
所以
即,解之得,
将其代入抛物线方程,得:,所以k2=1
联立 ,消去y,得:(b2+a2)x2-8a2x+16a2-a2b2=0,
由直线l与椭圆有公共点,∴△=(-8a2)2-4(b2+a2)(16a2-a2b2)≥0,得a2+b2≥16,
注意到b2=a2-1,即2a2≥17,解得,
因此,椭圆C1长轴长的最小值为.
点评:题综合考查了椭圆与抛物线的标准方程及其性质、直线与圆锥曲线相交问题转化为方程联立得到根与系数的关系、斜率的计算公式、中点坐标公式、轴对称等基础知识,需要较强的推理能力和计算能力、分析问题和解决问题的能力.
(2)设p(m,n),利用中点坐标公式可得OP中点为.由于O、P两点关于直线y=k(x-4)对称,利用轴对称的性质可得,即可解出m,n,代人抛物线的方程可得k的值,再把直线l的方程y=k(x-4)与椭圆的方程联立消去一个未知数,得到关于另一个未知数的一元二次方程,由于有公共点,可得△≥0,即可得到a的取值范围,进而得到椭圆长轴长的最小值.
解答:解:(1)由题意,抛物线C2的焦点F(1,0),则,的p=2.
所以方程为:y2=4x.
(2)设p(m,n),
则OP中点为,
因为O、P两点关于直线
y=k(x-4)对称,
所以
即,解之得,
将其代入抛物线方程,得:,所以k2=1
联立 ,消去y,得:(b2+a2)x2-8a2x+16a2-a2b2=0,
由直线l与椭圆有公共点,∴△=(-8a2)2-4(b2+a2)(16a2-a2b2)≥0,得a2+b2≥16,
注意到b2=a2-1,即2a2≥17,解得,
因此,椭圆C1长轴长的最小值为.
点评:题综合考查了椭圆与抛物线的标准方程及其性质、直线与圆锥曲线相交问题转化为方程联立得到根与系数的关系、斜率的计算公式、中点坐标公式、轴对称等基础知识,需要较强的推理能力和计算能力、分析问题和解决问题的能力.
练习册系列答案
相关题目
(本小题满分12分)
已知椭圆C1和抛物线C2的焦点均在x轴上,C1的中心和C2的顶点均为原点,从它们每条曲线上至少取两个点,将其坐标记录于下表中:
x |
5 |
- |
4 |
||
y |
2 |
0 |
-4 |
- |
(Ⅰ)求C1和C2的方程;
(Ⅱ)过点S(0,-)且斜率为k的动直线l交椭圆C1于A、B两点,在y轴上是否存在定点D,使以线段AB为直径的圆恒过这个点?若存在,求出D的坐标,若不存在,说明理由.