题目内容
(2013•德州一模)椭圆E:
+
=1(a>b>0)的焦点到直线x-3y=0的距离为
,离心率为
,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
+
为常数,若存在,求λ的值,若不存在,说明理由.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 5 |
2
| ||
| 5 |
(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| |
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
+
后可求出使
+
为常数的λ的值.
(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| |
| 1 |
| |AB| |
| λ |
| |CD| |
解答:解:(1)设E、G的公共焦点为F(c,0),由题意得
=
,
=
.
联立解得c=2,a=
,b=1.
所以椭圆E:
+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
,得(1+5k2)x2-20k2x+20k2-5=0
△=400k4-20(5k2+1)(4k2-1)=20(k2+1)>0.
x1+x2=
,x1x2=
|AB|=
|x1-x2|=
=
.
直线l的方程为y=k(x-2),
与抛物线G的方程联立
,得k2x2-(4k2+8)x+4k2=0.
x3+x4=
.
|CD|=x3+x4+4=
.
+
=
+
=
.
要使
+
为常数,则20+
λ=4,得λ=-
.
故存在λ=-
,使
+
为常数.
| c | ||
|
| ||
| 5 |
| c |
| a |
2
| ||
| 5 |
联立解得c=2,a=
| 5 |
所以椭圆E:
| x2 |
| 5 |
(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
|
△=400k4-20(5k2+1)(4k2-1)=20(k2+1)>0.
x1+x2=
| 20k2 |
| 1+5k2 |
| 20k2-5 |
| 1+5k2 |
|AB|=
| 1+k2 |
| 1+k2 |
| (x1+x2)2-4x1x2 |
2
| ||
| 1+5k2 |
直线l的方程为y=k(x-2),
与抛物线G的方程联立
|
x3+x4=
| 4k2+8 |
| k |
|CD|=x3+x4+4=
| 8(k2+1) |
| k2 |
| 1 |
| |AB| |
| λ |
| |CD| |
| 1+5k2 | ||
2
|
| λk2 | ||
8
|
(20+
| ||
8
|
要使
| 1 |
| |AB| |
| λ |
| |CD| |
| 5 |
16
| ||
| 5 |
故存在λ=-
16
| ||
| 5 |
| 1 |
| |AB| |
| λ |
| |CD| |
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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