题目内容

已知抛物线y2=4x的焦点为椭圆C的右焦点,且C的离心率e=
12
,直线y=kx+2交C于A,B两点,M是线段AB的中点,射线MO交C于点N.
(Ⅰ)试求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)试证在(I)的条件下,椭圆C在点N处的切线与AB平行.
分析:(I)根据题意可得椭圆的半焦距c=1,结合椭圆的离心率与椭圆中a、b与c的关系可得椭圆的方程.
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),N(x3,y3),并且设椭圆在N出的切线斜率为K′,联立直线与椭圆的方程结合根与系数的关系可得KAB=-
3x0
4y0
,因为由题意可得,N点在椭圆的下半部分,所以由
x2
4
+
y2
3
=1
可得y=-
1
2
12-3x2
(y<0)
,利用导数求出在N点的切线的斜率k′=-
3x3
4y3
,由M、O、N三点共线,则有
x3
y3
=
x0
y0
,所以KAB=K′,进而即可证明结论正确.
解答:解:(I)设椭圆方程为
x2
a2
+
y2
b2
=1

因为抛物线y2=4x的焦点为(1,0),
所以半焦距c=1.
又离心率e=
1
2

∴a=2,∴b2=a2-c2=3
∴椭圆方程为
x2
4
+
y2
3
=1

(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),N(x3,y3),并且设椭圆在N出的切线斜率为K′,
x2
4
+
y2
3
=1       (1)
x
2
2
4
+
y
2
2
3
=1       (2)

(1)-(2)整理得:
x1+x2
4
+
y1+y2
3
y1-y2
x1-x2
=0

即有KAB=-
3x0
4y0
(由已知得y0≠0)

因为由题意可得,N点在椭圆的下半部分,
所以由
x2
4
+
y2
3
=1
可得y=-
1
2
12-3x2
(y<0)

所以y′=- 
1
2
-6x
12-3x2
=-
3x
4y

所以k′=-
3x3
4y3

又因为M、O、N三点共线,则有
x3
y3
=
x0
y0
,所以KAB=K′,
即椭圆C在点N处的切线与AB平行.
点评:解决此类问题的关键是熟练掌握椭圆中相关数值的相互关系,以及当椭圆与直线相交时的弦中点问题,并且熟练掌握导数的几何意义.
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