题目内容

已知椭圆C的两个焦点是(0,-
3
)和(0,
3
),并且经过点(
3
2
 ,  1)
,抛物线的顶点E在坐标原点,焦点恰好是椭圆C的右顶点F.
(Ⅰ)求椭圆C和抛物线E的标准方程;
(Ⅱ)过点F作两条斜率都存在且互相垂直的直线l1、l2,l1交抛物线E于点A、B,l2交抛物线E于点G、H,求
AG
HB
的最小值.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:综合题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(I)设椭圆的标准方程,利用椭圆的定义,求出a,即可得出椭圆的方程,从而可得右顶点F的坐标,即可求出抛物线E的标准方程;
(Ⅱ)设l1的方程:y=k(x-1),l2的方程y=-
1
k
(x-1)
,与抛物线方程联立,利用韦达定理,结合向量的数量积公式,利用基本不等式,即可求
AG
HB
的最小值.
解答: 解:(I)设椭圆的标准方程为
y2
a2
+
x2
b2
=1
(a>b>0),焦距为2c,
则由题意得 c=
3
2a=
3
4
+(1+
3
)
2
+
3
4
+(1-
3
)
2
=4

∴a=2,b2=a2-c2=1,
∴椭圆C的标准方程为
y2
4
+x2=1
.   …(4分)
∴右顶点F的坐标为(1,0).
设抛物线E的标准方程为y2=2px(p>0),
p
2
=1,  2p=4

∴抛物线E的标准方程为y2=4x. …(6分)
(Ⅱ)设l1的方程:y=k(x-1),l2的方程y=-
1
k
(x-1)
,A(x1,y1),B(x2,y2),G(x3,y3),H(x4,y4),
y=k(x-1)
y2=4x
消去y得:k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
∴x1+x2=2+
4
k2
,x1x2=1.
y=-
1
k
(x-1)
y2=4x
消去y得:x2-(4k2+2)x+1=0,
∴x3+x4=4k2+2,x3x4=1,…(9分)
AG
HB
=(
AF
+
FG
)•(
HF
+
FB
)

=
AF
HF
+
AF
FB
+
FG
HF
+
FG
FB

=|
AF
|•|
FB
|+|
FG
|•|
HF
|
=|x1+1|•|x2+1|+|x3+1|•|x4+1|
=(x1x2+x1+x2+1)+(x3x4+x3+x4+1)
=8+
4
k2
+4k2
≥8+2
4
k2
•4k2
=16.
当且仅当
4
k2
=4k2
即k=±1时,
AG
HB
有最小值16.…(13分)
点评:本题考查椭圆和抛物线的标准方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查向量的数量积,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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