题目内容

(2013•德州一模)椭圆E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的焦点到直线x-3y=0的距离为
10
5
,离心率为
2
5
5
,抛物线G:y2=2px(p>0)的焦点与椭圆E的焦点重合;斜率为k的直线l过G的焦点与E交于A,B,与G交于C,D.
(1)求椭圆E及抛物线G的方程;
(2)是否存在学常数λ,使
1
|AB|
+
λ
|CD|
为常数,若存在,求λ的值,若不存在,说明理由.
分析:(1)由点到直线的距离公式列式求出c的值,结合土偶眼离心率求出a的值,再由抛物线G:y2=2px(p>0)的焦点与椭圆E的焦点重合即可求得椭圆方程和抛物线方程;
(2)依次射出A,B,C,D四点的坐标,设出直线l的方程,联立直线方程和圆锥曲线方程,利用根与系数关系分别写出A,B两点横坐标的和与积,写出C,D两点横坐标的和与积,利用弦长公式求出AB和CD的长度,代入
1
|AB|
+
λ
|CD|
后可求出使
1
|AB|
+
λ
|CD|
为常数的λ的值.
解答:解:(1)设E、G的公共焦点为F(c,0),由题意得
c
1+32
=
10
5
c
a
=
2
5
5

联立解得c=2,a=
5
,b=1

所以椭圆E:
x2
5
+y2=1
,抛物线G:y2=8x.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4).
直线l的方程为y=k(x-2),与椭圆E的方程联立
x2
5
+y2=1
y=k(x-2)
,得(1+5k2)x2-20k2x+20k2-5=0
△=400k4-20(5k2+1)(4k2-1)=20(k2+1)>0.
x1+x2=
20k2
1+5k2
x1x2=
20k2-5
1+5k2

|AB|=
1+k2
|x1-x2|=
1+k2
(x1+x2)2-4x1x2
=
2
5
(k2+1)
1+5k2

直线l的方程为y=k(x-2),
与抛物线G的方程联立
y2=8x
y=k(x-2)
,得k2x2-(4k2+8)x+4k2=0.
x3+x4=
4k2+8
k

|CD|=x3+x4+4=
8(k2+1)
k2

1
|AB|
+
λ
|CD|
=
1+5k2
2
5
(k2+1)
+
λk2
8
5
(k2+1)
=
(20+
5
λ)k2+4
8
5
(k2+1)

要使
1
|AB|
+
λ
|CD|
为常数,则20+
5
λ
=4,得λ=-
16
5
5

故存在λ=-
16
5
5
,使
1
|AB|
+
λ
|CD|
为常数.
点评:本题主要考查了曲线方程的求法,考查了直线与圆锥曲线的位置关系的应用,训练了设而不求的解题思想方法,考查了弦长公式的用法,直线与圆锥曲线问题的特点是计算量比较大,要求考生具备较强的运算推理的能力,是难题.
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