Question

焦点分别为F₁，F₂的椭圆C2

x2

a2

+

y2

b2

=1过点M（2，1），抛物线y2=4

3x

的准线过椭圆C的左焦点．
（Ⅰ）求椭圆C的方程；
（Ⅱ）不过M的动直线l交椭圆C于A、B两点，若

MA

•

MB

=0，求证：直线l恒过定点，并求出该定点的坐标．

Answer 1

分析：（Ⅰ）由抛物线方程写出其准线方程，从而求出椭圆焦点坐标，把点M的坐标代入椭圆方程后，结合a²=b²+c²可求椭圆方程；
（Ⅱ）分直线l垂直于坐标轴和不垂直坐标轴两种情况进行讨论，直线垂直坐标轴时，把直线方程代入椭圆方程求出A，B的坐标，由

MA

•

MB

=0解出m的值，直线不垂直坐标轴时，设出直线方程的斜截式，和椭圆方程联立后由判别式大于0得到直线斜率和在y轴上的截距满足的关系式，再由

MA

•

MB

=0把直线的截距用斜率表示，代回直线方程后由线系方程可得直线恒过定点．

解答：（Ⅰ）解：由2p=4

3

，∴p=2

3

，∴抛物线y2=4

3x

的准线方程为x=-

3

．
故F1(-

3

，0)，F2(

3

，0)，
∴椭圆方程可化为

x2

a2

+

y2

a2-3

=1，又椭圆过点M（2，1），
∴

4

a2

+

1

a2-3

=1，则a⁴-8a²+12=0，
∵a²＞3，解得：a²=6．
∴所求椭圆的方程为

x2

6

+

y2

3

=1．
（Ⅱ）证明：①若直线l⊥x轴，直线l可设为x=m（m≠2），则直线l与椭圆交于
A(m，

3(1- m2 6 )

)，B(m，-

3(1- m2 6 )

)，
由

MA

•

MB

=0，得(m-2)2+(1-

3(1- m2 6 )

)(1+

3(1- m2 6 )

)=0，
即3m²-8m+4=0．
解得：m=2（舍）或m=

2

3

，
故直线l的方程为x=

2

3

．
②若直线l与x轴不垂直，可设直线l的方程为y=kx+n．
直线l与椭圆

x2

6

+

y2

3

=1交于A（x₁，y₁），B（x₂，y₂）．
由

x2 6 + y2 3 =1 y=kx+n

⇒（1+2k²）x²+4knx+2n²-6=0．
由△＞0，得：（4kn）²-4（1+2k²）（2n²-6）＞0，即6k²-n²+3＞0．
由根与系数关系得：x1+x2=-

4kn

1+2k2

，x1•x2=

2n2-6

1+2k2

．
由

MA

•

MB

=0得：（x₁-2）（x₂-2）+（y₁-1）（y₂-1）=0，
即x₁x₂-2（x₁+x₂）+y₁y₂-（y₁+y₂）+5=0，
又y₁=kx₁+n，y₂=kx₂+n，
故(1+k2)x1x2+(kn-k-2)(x1+x2)+n2-2n+5=0，
即(1+k2)•

2n2-6

1+2k2

-(kn-k-2)•

4kn

1+2k2

+n2-2n+5=0．
∴4k²+8kn+（3n+1）（n-1）=0，即（2k+3n+1）（2k+n-1）=0．
∴n=-

2

3

k-

1

3

或n=-2k+1．
而n=-

2

3

k-

1

3

或n=-2k+1满足△＞0．
∴直线l为y=kx-

2

3

k-

1

3

=k(x-

2

3

)-

1

3

或y=kx-2k+1=k（x-2）+1．
由于直线l不过M，∴直线y=kx-2k+1=k（x-2）+1不合题意．
∴直线l为y=k(x-

2

3

)-

1

3

．
综合①②，直线l为为y=k(x-

2

3

)-

1

3

或x=

2

3

．
故直线l恒过定点(

2

3

，-

1

3

)．

点评：本题考查了椭圆标准方程的求法，考查了直线和圆锥曲线的位置关系，考查了分类讨论的数学思想，证明直线l恒过定点时，综合考查了向量知识、直线系方程及学生的运算能力，此题属难题．