题目内容
若抛物线y2=4x的焦点与椭圆的右焦点重合,椭圆与轴的上半轴交于点B2,与轴的右半轴交于点A2,椭圆的左、右焦点为F1、F2,且3|
|cos∠B2F1F2=
|
|
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点D(0,2)的直线,斜率为k(k>0),与椭圆交于M,N两点.
(i)若M,N的中点为H,且存在非零实数,使得
=λ
,求出斜率k的值;
(ii)在轴上是否存在点Q(m,0),使得以QM,QN为邻边的四边形是个菱形?若存在求出m的范围,若不存在,请说明理由.
| F1B2 |
| 3 |
| OB2 |
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点D(0,2)的直线,斜率为k(k>0),与椭圆交于M,N两点.
(i)若M,N的中点为H,且存在非零实数,使得
| OH |
| A2B2 |
(ii)在轴上是否存在点Q(m,0),使得以QM,QN为邻边的四边形是个菱形?若存在求出m的范围,若不存在,请说明理由.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(1)由已知条件得椭圆的焦点F1(-1,0),F2(1,0).b=
c=
,由此能求出椭圆的标准方程.
(2)由题意设直线的方程为y=kx+2,k>0,它与椭圆交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,由
,得(4k2+3)x2+16kx+4=0,由此利用根的判别式、中点坐标公式、韦达定理,结合已知条件能求出斜率k的值.
(3)设在轴上存在点Q(m,0),使得以QM,QN为邻边的四边形是个菱形由kHQ•kMN=-1,得m=-
=-
≥-
,由此能求出m的范围.
| 3 |
| 3 |
(2)由题意设直线的方程为y=kx+2,k>0,它与椭圆交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,由
|
(3)设在轴上存在点Q(m,0),使得以QM,QN为邻边的四边形是个菱形由kHQ•kMN=-1,得m=-
| 2k |
| 4k2+3 |
| 2 | ||
4k+
|
| ||
| 6 |
解答:
解:(1)抛物线y2=4x的焦点为(1,0),
∴椭圆的焦点F1(-1,0),F2(1,0).
设短半轴长b,长半轴长a,
∵|
|cos∠B2F1F2=
|
|,
∴b=
c=
,a=2,
∴椭圆的标准方程为
+
=1.
(2)由题意设直线的方程为y=kx+2,k>0,
它与椭圆交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,
由
,得(4k2+3)x2+16kx+4=0,
△=12k2-3>0,由k>0,解得k>
,
x1+x2=
,x1x2=
,
MN的中点H(
,
),
又
∥
,
kOH=
=kA1B1=
=-
,
解得k=
>
,∴k=
.
(3)设在轴上存在点Q(m,0),使得以QM,QN为邻边的四边形是个菱形,
则HQ⊥MN,kHQ•kMN=-1,
•k=-1,
∵k>
,∴m=-
=-
≥-
=-
,
当且仅当4k=
,k>
,即k=
时,取等号,
又m=-
<0,
故在轴上存在点Q(m,0),使得以QM,QN为邻边的四边形是个菱形,
m的范围是[-
,0).
∴椭圆的焦点F1(-1,0),F2(1,0).
设短半轴长b,长半轴长a,
∵|
| F2B2 |
| ||
| 3 |
| OB2 |
∴b=
| 3 |
| 3 |
∴椭圆的标准方程为
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(2)由题意设直线的方程为y=kx+2,k>0,
它与椭圆交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,
由
|
△=12k2-3>0,由k>0,解得k>
| 1 |
| 2 |
x1+x2=
| -16k |
| 4k2+3 |
| 4 |
| 4k2+3 |
MN的中点H(
| -8k |
| 4k2+3 |
| 6 |
| 4k2+3 |
又
| OH |
| A2B2 |
kOH=
| ||
|
| ||
| 0-2 |
| ||
| 2 |
解得k=
| ||
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| ||
| 2 |
(3)设在轴上存在点Q(m,0),使得以QM,QN为邻边的四边形是个菱形,
则HQ⊥MN,kHQ•kMN=-1,
| ||
|
∵k>
| 1 |
| 2 |
| 2k |
| 4k2+3 |
| 2 | ||
4k+
|
| 2 | ||||
2
|
| ||
| 6 |
当且仅当4k=
| 3 |
| k |
| 1 |
| 2 |
| ||
| 2 |
又m=-
| 2k |
| 4k2+3 |
故在轴上存在点Q(m,0),使得以QM,QN为邻边的四边形是个菱形,
m的范围是[-
| ||
| 6 |
点评:本题考查椭圆的标准方程的求法,考查斜率k的值的求法,考查实数的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.
练习册系列答案
相关题目
抛物线y2=
x的焦点坐标是( )
| 1 |
| 4 |
| A、(1,0) | ||
B、(
| ||
| C、(0,1) | ||
D、(0,
|