题目内容
【题目】已知椭圆E: =1(a>b>0)的上、下焦点分别为F1 , F2 , 点D在椭圆上,DF2⊥F1F2 , △F1F2D的面积为2 ,离心率e= ,抛物线C:x2=2py(p>0)的准线l经过D点.
(1)求椭圆E与抛物线C的方程;
(2)过直线l上的动点P作抛物线的两条切线,切点为A,B,直线AB交椭圆于M,N两点,当坐标原点O落在以MN为直径的圆外时,求点P的横坐标t的取值范围.
【答案】
(1)解:由题意可得F1(0,c),F2(0,﹣c),
c2=a2﹣b2,DF2⊥F1F2,令x=c,可得y=± ,
可得|DF2|= ,
△F1F2D的面积为S= |F1F2||DF2|= 2c =2 ,①
将e= 代入①解得b=2,
由e= ,可得e2=1﹣ = ,可得a=2 ,c=2,
即有椭圆E的方程为 =1;
由D的纵坐标为﹣2,抛物线的准线方程为y=﹣2,
即有抛物线C的方程为x2=8y;
(2)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x3,y3),N(x4,y4),
由y= x2,可得y′= x,
PA:y﹣y1= x1(x﹣x1),将P(t,﹣2)代入可得﹣2﹣y1= x1(t﹣x1),
以及y1= x12,可得y1= tx1+2,
同理可得y2= tx2+2,
即有直线AB的方程为y= tx+2,
将直线AB的方程代入椭圆方程,可得(32+t2)x2+16tx﹣64=0,
判别式为△=256t2+256(32+t2)>0,
x3+x4=﹣ ,x3x4= ,
即有 =x3x4+y3y4=(1+ )x3x4+ (x3+x4)+4
= = ﹣8,
由点O在圆外,可得 >0,
即为 ﹣8>0,解得﹣2 <t<2 .
【解析】(1)求得焦点的坐标,及|DF2|= ,运用三角形的面积公式和离心率公式,可得a,b,进而得到椭圆的方程;求得抛物线的准线方程,可得抛物线的方程;(2)设A(x1 , y1),B(x2 , y2),M(x3 , y3),N(x4 , y4),求得函数的导数,求出切线PA,PB的方程,进而得到直线AB的方程,代入椭圆方程,运用韦达定理,再由向量的数量积的坐标表示和点在圆外,可得数量积大于0,解不等式即可得到所求范围.