题目内容

如图,曲线C1是以原点O为中心、F1,F2为焦点的椭圆的一部分,曲线C2是以O为顶点、F2为焦点的抛物线的一部分,A是曲线C1和C2的交点且∠AF2F1为钝角,我们把由曲线C1和曲线C2合成的曲线C称为“月蚀圆”.若|AF1|=7,|AF2|=5.
(Ⅰ)求曲线C1和C2所在的椭圆和抛物线方程;
(Ⅱ)过F2作一条与x轴相交的直线l,分别与“月蚀圆”依次交于B、C、D、E四点,
(1)当直线l⊥x轴时,求
|CD|
|BE|
的值;
(2)当直线l不垂直x轴时,若G为CD中点、H为BE中点,问
|CD|•|HF2|
|BE|•|GF2|
是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.
考点:圆锥曲线的综合,直线与圆锥曲线的综合问题
专题:综合题
分析:(Ⅰ)因为在椭圆中2a=|AF1|+|AF2|=7+5=12,所以可求曲线C1方程.利用抛物线定义,可求曲线C2方程.
(Ⅱ)(1)当直线l⊥x轴时,直线l的方程为x=2,从而|CD|=8,|BE|=
32
3
,可得
|CD|
|BE|
的值;
(2)先设出B、C、D、E四点坐标,过F2作的与x轴不垂直的直线方程,分别与椭圆方程,抛物线方程联立,利用根与系数关系,求
|CD|•|HF2|
|BE|•|GF2|
的值,看结果是否为定值.
解答: 解:(Ⅰ)设椭圆方程为
x2
a2
+
y2
b2
=1

则2a=|AF1|+|AF2|=7+5=12,得a=6,…(2分)
设A(x,y),F1(-c,0),F2(c,0),
则(x+c)2+y2=72,(x-c)2+y2=52
两式相减得xc=6,由抛物线定义可知|AF2|=x+c=5,
则c=2,x=3或x=2,c=3,
又∠AF2F1为钝角,则x=2,c=3舍去.…(4分)
所以椭圆方程为
x2
36
+
y2
32
=1
,抛物线方程为y2=8x.…(6分)
(Ⅱ)(1)当直线l⊥x轴时,直线l的方程为x=2,从而|CD|=8,|BE|=
32
3

所以
|CD|
|BE|
=
3
4
;…(9分)
(2)当直线l不垂直x轴时,设B(x1,y1),E(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
直线y=k(x-2),代入
x2
36
+
y2
32
=1
得:8(
y
k
+2)2+9y2-288=0
,即(8+9k2)y2+32ky-256k2=0,
y1+y2=-
32k
8+9k2
y1y2=-
256k2
8+9k2

同理,将y=k(x-2)代入y2=8x得:ky2-8y-16k=0,
y3+y4=
8
k
,y3y4=-16,
所以
|CD|•|HF2|
|BE|•|GF2|
=
|y3-y4|•
1
2
|y1+y2|
|y1-y2|•
1
2
|y3+y4|
=
(y3+y4)2-4y3y4
(y3+y4)2
(y1+y2)2
(y1+y2)2-4y1y2
=
1
3
为定值.…(14分)
点评:本题考查了椭圆,抛物线与直线的位置关系,掌握设而不求思想的应用是关键.
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