题目内容
【题目】已知椭圆C1: 的离心率为
,焦距为
,抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点F是椭圆C1的顶点. (Ⅰ)求C1与C2的标准方程;
(Ⅱ)C1上不同于F的两点P,Q满足 ,且直线PQ与C2相切,求△FPQ的面积.
【答案】解:(Ⅰ)设椭圆C1的焦距为2c,依题意有 ,
, 解得
,b=2,故椭圆C1的标准方程为
.
又抛物线C2:x2=2py(p>0)开口向上,故F是椭圆C1的上顶点,
∴F(0,2),∴p=4,
故抛物线C2的标准方程为x2=8y.…(5分)
(Ⅱ)由题意得直线PQ的斜率存在.设直线PQ的方程为y=kx+m,
设P(x1 , y1),Q(x2 , y2),则 ,
,
∴ ,
即 (*)
联立 ,消去y整理得,(3k2+1)x2+6kmx+3m2﹣12=0(**).
依题意,x1 , x2是方程(**)的两根,△=144k2﹣12m2+48>0,
∴ ,
,
将x1+x2和x1x2代入(*)得m2﹣m﹣2=0,
解得m=﹣1,(m=2不合题意,应舍去).
联立 ,消去y整理得,x2﹣8kx+8=0,
令△'=64k2﹣32=0,解得 .
经检验, ,m=﹣1符合要求.
此时, ,
∴
【解析】(Ⅰ)设椭圆C1的焦距为2c,依题意有 ,
,由此能求出椭圆C1的标准方程;又抛物线C2:x2=2py(p>0)开口向上,故F是椭圆C1的上顶点,由此能求出抛物线C2的标准方程.(Ⅱ)设直线PQ的方程为y=kx+m,设P(x1 , y1),Q(x2 , y2),则
,
,联立
,得(3k2+1)x2+6kmx+3m2﹣12=0,由此利用根的判别式、韦达定理、弦长公式,结合已知件能求出△FPQ的面积.
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