题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的一个焦点在抛物线y2=8x的准线上,且过点M(
3
,1)

(1)求椭圆C的方程;
(2)设点F(-2,0),T为直线x=-3上任意一点,过F作直线l⊥TF交椭圆C于P、Q两点.
①证明:OT经过线段PQ中点(O为坐标原点);②当
|TF|
|PQ|
最小时,求点T的坐标.
考点:直线与圆锥曲线的关系,椭圆的标准方程
专题:圆锥曲线的定义、性质与方程,圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(1)椭圆C的一个焦点为:F1(-2,0),联立方程组
a2=b2+c2
3
a2
+
1
b2
=1
,得出方程.(2)①联立方程组
x=my-2
x2
6
+
y2
2
=1
,即(m2+3)y2-4my-2=0,根据韦达定理求出中的,
即可判断:OT经过线段PQ中点(O为坐标原点)②
|TF|
|PQ|
=
1
24
(m2+1+
4
m2+1
+4)
根据不等式求解得出T,及最小值.
解答: 解:(1)抛物线y2=8x的准线方程为:x=-2,
∴椭圆C的一个焦点为:F1(-2,0),
即c=2,F2(2,0),过点M(
3
,1)

a2=b2+c2
3
a2
+
1
b2
=1
,a2=6,b2=2,
即椭圆C的方程为:
x2
6
+
y2
2
=1,
(2)①F1(-2,0),T为(-3,m),直线PQ方程:x=my-2,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),联立方程组
x=my-2
x2
6
+
y2
2
=1

即(m2+3)y2-4my-2=0,
△=16m2+8(m2+3)>0,
∵y1+y2=
4m
m2+3
,y1y2=
-2
m2+3

∴x1+x2=m(y1+y2)-4=-
12
m2+3

∵线段PQ中点M(-
6
M2+3
2m
m2+3
),kOM=-
m
3

T为(-3,m),kOT=-
m
3

∴OT经过线段PQ中点M
②|TF|=
m2+1
,|PQ|=
m2+1
(y1+y2)2-4y1y2
=
24
(m2+1)
m2+3

|TF|
|PQ|
=
1
24
(m2+1+
4
m2+1
+4)
3
3

当且仅当m2+1=
4
m2+1
,m=±1,等号成立.
此时
|TF|
|PQ|
最小,T(-3,1)或T(-3,-1)
点评:本题综合考察了直线,抛物线,椭圆的方程,位置关系,结合韦达定理,不等式,难度较大.
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