题目内容
(2013•广州一模)已知椭圆C1的中心在坐标原点,两个焦点分别为F1(-2,0),F2(2,0),点A(2,3)在椭圆C1上,过点A的直线L与抛物线C2:x2=4y交于B、C两点,抛物线C2在点B,C处的切线分别为l1,l2,且l1与l2交于点P.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)是否存在满足|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|的点P?若存在,指出这样的点P有几个(不必求出点P的坐标);若不存在,说明理由.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)是否存在满足|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|的点P?若存在,指出这样的点P有几个(不必求出点P的坐标);若不存在,说明理由.
分析:(1)利用椭圆的标准方程及其性质即可得出;
(2)设出点B,C的坐标,利用A,B,C三点共线即可得出坐标之间的关系,利用导数的几何意义可得切线的斜率,在得出切线的方程,即可得出交点P的坐标代人上面得到的关系式即可得到交点P的轨迹方程.由|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|,则点P在椭圆C1上,而点P又在直线y=x-3上,直线经过椭圆C1的内部一点(3,0),即可判断出其交点个数.
(2)设出点B,C的坐标,利用A,B,C三点共线即可得出坐标之间的关系,利用导数的几何意义可得切线的斜率,在得出切线的方程,即可得出交点P的坐标代人上面得到的关系式即可得到交点P的轨迹方程.由|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|,则点P在椭圆C1上,而点P又在直线y=x-3上,直线经过椭圆C1的内部一点(3,0),即可判断出其交点个数.
解答:解:(1)设椭圆的标准方程为
+
=1(a>b>0),
由题意可得
解得
.
∴椭圆C1的方程为
+
=1;
(2)设点B(x1,
),C(x2,
),则
=(x2-x1,
(
-
)),
=(2-x1,3-
),
∵A,B,C三点共线,∴
∥
.
∴(x2-x1)(3-
)=
(
-
)(2-x1),化为2(x1+x2)-x1x2=12.①
由x2=4y,得y′=
x.∴抛物线C2在点B处的切线方程为y-
=
(x-x1),化为y=
x-
.②
同理抛物线C2在点C处的切线方程为y=
x-
.③
设点P(x,y),由②③得
x-
=
x-
,而x1≠x2,∴x=
(x1+x2).
代人②得y=
x1x2,于是2x=x1+x2,4y=x1x2代人①得4x-4y=12,即点P的轨迹方程为y=x-3.
若|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|,则点P在椭圆C1上,而点P又在直线y=x-3上,直线经过椭圆C1的内部一点(3,0),
∴直线y=x-3与椭圆C1有两个交点,
∴满足|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|的点P有两个(不同于点A).
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
由题意可得
|
|
∴椭圆C1的方程为
| x2 |
| 16 |
| y2 |
| 12 |
(2)设点B(x1,
| 1 |
| 4 |
| x | 2 1 |
| 1 |
| 4 |
| x | 2 2 |
| BC |
| 1 |
| 4 |
| x | 2 2 |
| x | 2 1 |
| BA |
| 1 |
| 4 |
| x | 2 1 |
∵A,B,C三点共线,∴
| BC |
| BA |
∴(x2-x1)(3-
| 1 |
| 4 |
| x | 2 1 |
| 1 |
| 4 |
| x | 2 2 |
| x | 2 1 |
由x2=4y,得y′=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
| x | 2 1 |
| x1 |
| 2 |
| x1 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
| x | 2 1 |
同理抛物线C2在点C处的切线方程为y=
| x2 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
| x | 2 2 |
设点P(x,y),由②③得
| x1 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
| x | 2 1 |
| x2 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
| x | 2 2 |
| 1 |
| 2 |
代人②得y=
| 1 |
| 4 |
若|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|,则点P在椭圆C1上,而点P又在直线y=x-3上,直线经过椭圆C1的内部一点(3,0),
∴直线y=x-3与椭圆C1有两个交点,
∴满足|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|的点P有两个(不同于点A).
点评:本题主要考查椭圆、抛物线曲线的切线等基础知识,考查数形结合、函数与方程、化归于转化的数学数学方法,以及推理论证能力、计算能力、创新意识.
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