题目内容
【题目】如图,椭圆C1: +y2=1,x轴被曲线C2:y=x2﹣b截得的线段长等于C1的长半轴长.
(1)求实数b的值;
(2)设C2与y轴的交点为M,过坐标原点O的直线l与C2相交于点A、B,直线MA、MB分别与C1相交于D、E.
①证明: =0;
②记△MAB,△MDE的面积分别是S1 , S2 . 若 =λ,求λ的取值范围.
【答案】
(1)解:由题意知:半长轴为2,则有2 =2
∴b=1
(2)解:①证明:由题意知,直线l的斜率存在,设为k,则直线的方程为y=kx.
与抛物线方程联立,消去y可得x2﹣kx﹣1=0,…(6分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个实根,于是x1+x2=k,x1x2=﹣1.…
又点M的坐标为(0,﹣1),所以kMAkMB= × = =﹣1
故MA⊥MB,即MD⊥ME,故
②设直线的斜率为k1,则直线的方程为y=k1x﹣1,代入抛物线方程可得x2=k1x,解得x=0或x=k1,则点A的坐标为(k1, )
同理可得点B的坐标为 .
于是 = =
直线的方程为y=k1x﹣1,代入椭圆方程,消去y,可得( )x2﹣8k1x=0,解得x=0或x= ,则点D的坐标为 ;
同理可得点E的坐标
于是S2= =
因此 ,
又由点A,B的坐标可知,k= = ,平方后代入上式,
所以λ=
故λ的取值范围为[ )
【解析】(1)确定半长轴为2,利用x轴被曲线C2:y=x2﹣b截得的线段长等于C1的长半轴长,可求b的值;(2)①设直线的方程与抛物线方程联立,利用点M的坐标为(0,﹣1),可得kMAkMB=﹣1,从而得证;②设直线的斜率为k1 , 则直线的方程为y=k1x﹣1,代入抛物线方程可得x2=k1x,从而可得点A的坐标、点B的坐标,进而可得S1 , 同理可得S2 , 进而可得比值,由可得λ的取值范围.