题目内容
1.已知椭圆C:$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$的离心率为$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$,右顶点A是抛物线y2=8x的焦点.直线l:y=k(x-1)与椭圆C相交于P,Q两点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)如果$\overrightarrow{AM}=\overrightarrow{AP}+\overrightarrow{AQ}$,点M关于直线l的对称点N在y轴上,求k的值.
分析 (Ⅰ)确定椭圆的几何量,即可求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),直线l:y=k(x-1)与椭圆C联立,确定M的坐标,进一步可得MN中点坐标,由于M,N关于直线l对称,所以M,N所在直线与直线l垂直,即可求k的值.
解答 解:(Ⅰ)抛物线y2=8x,
所以焦点坐标为(2,0),即A(2,0),
所以a=2.
又因为e=$\frac{c}{a}$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,所以c=$\sqrt{3}$.
所以b=1,
所以椭圆C的方程为$\frac{{x}^{2}}{4}+{y}^{2}=1$. …(4分)
(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
因为$\overrightarrow{AM}=\overrightarrow{AP}+\overrightarrow{AQ}$,
所以$\overrightarrow{AM}$=(x1+x2-4,y1+y2),
所以M(x1+x2-2,y1+y2).
由直线l:y=k(x-1)与椭圆C联立,得(4k2+1)x2-8k2x+4k2-4=0,
得x1+x2-2=-$\frac{2}{4{k}^{2}+1}$,y1+y2=$\frac{-2k}{4{k}^{2}+1}$,
即M(-$\frac{2}{4{k}^{2}+1}$,$\frac{-2k}{4{k}^{2}+1}$).
设N(0,y3),则MN中点坐标为(-$\frac{1}{4{k}^{2}+1}$,$\frac{-k}{4{k}^{2}+1}+\frac{{y}_{3}}{2}$),
因为M,N关于直线l对称,
所以MN的中点在直线l上,
所以$\frac{-k}{4{k}^{2}+1}+\frac{{y}_{3}}{2}$=k(-$\frac{1}{4{k}^{2}+1}$-1),解得y3=-2k,即N(0,-2k).
由于M,N关于直线l对称,所以M,N所在直线与直线l垂直,
所以$\frac{\frac{-2k}{4{k}^{2}+1}-(-2k)}{\frac{-2}{4{k}^{2}+1}-0}•k=-1$,解得k=±$\frac{\sqrt{2}}{2}$. …(14分)
点评 本题考查抛物线的几何性质,考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生的计算能力,属于中档题.
| A. | $\frac{-a{\;}^{2}-c{\;}^{2}}{c{\;}^{2}}$ | B. | $\frac{c(λ-1)}{a}$ | C. | -1 | D. | -2 |
| A. | {2} | B. | {-1} | C. | {$\frac{1}{2}$} | D. | {-1,2} |