题目内容
已知椭圆C1:
+
=1的左、右两个焦点为F1、F2,离心率为
,又抛物线C2:y2=4mx(m>0)与椭圆C1有公共焦点F2(1,0).
(1)求椭圆和抛物线的方程;
(2)设直线l经过椭圆的左焦点F1且与抛物线交于不同两点P、Q,且满足
=λ
,求实数λ的取值范围.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| 1 |
| 2 |
(1)求椭圆和抛物线的方程;
(2)设直线l经过椭圆的左焦点F1且与抛物线交于不同两点P、Q,且满足
| F1P |
| F1Q |
分析:(1)根据椭圆的性质,确定几何量,从而可求椭圆的方程,利用抛物线的焦点坐标,可得抛物线方程;
(2)直线l的方程和抛物线方程联立,利用直线和抛物线有两个交点,确定k的范围,利用向量知识,确定坐标之间的关系,由k的范围,可得实数λ的取值范围.
(2)直线l的方程和抛物线方程联立,利用直线和抛物线有两个交点,确定k的范围,利用向量知识,确定坐标之间的关系,由k的范围,可得实数λ的取值范围.
解答:解:(1)在椭圆中,c=1,e=
,所以a=2,b=
=
,故椭圆方程为
+
=1…(2分)
抛物线中,
=1,所以p=2,故抛物线方程为y2=4x…(4分)
(2)设直线l的方程为y=k(x+1)和抛物线方程联立,得
消去y,整理得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,
因为直线和抛物线有两个交点,所以k≠0,(2k2-4)2-4k4>0.
解得-1<k<1且k≠0…(6分)
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=
,x1x2=1…(8分)
又
=λ
,所以
又y2=4x,由此得4x1=λ24x2,即x1=λ2x2.
由x1x2=1,解得x1=λ,x2=
…(10分)
又x1+x2=
=
-2,所以λ+
=
-2.
又因为0<k2<1,所以λ+
=
-2>2,
解得λ>0且λ≠1…(14分)
| 1 |
| 2 |
| a2-c2 |
| 3 |
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
抛物线中,
| p |
| 2 |
(2)设直线l的方程为y=k(x+1)和抛物线方程联立,得
|
消去y,整理得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,
因为直线和抛物线有两个交点,所以k≠0,(2k2-4)2-4k4>0.
解得-1<k<1且k≠0…(6分)
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=
| 4-2k2 |
| k2 |
又
| F1P |
| F1Q |
|
又y2=4x,由此得4x1=λ24x2,即x1=λ2x2.
由x1x2=1,解得x1=λ,x2=
| 1 |
| λ |
又x1+x2=
| 4-2k2 |
| k2 |
| 4 |
| k2 |
| 1 |
| λ |
| 4 |
| k2 |
又因为0<k2<1,所以λ+
| 1 |
| λ |
| 4 |
| k2 |
解得λ>0且λ≠1…(14分)
点评:本题考查椭圆与抛物线的方程,考查直线和抛物线的位置关系,考查向量知识的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
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