题目内容

19.已知椭圆C1:$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0)离心率为$\frac{\sqrt{6}}{3}$,焦距为2$\sqrt{2}$,抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点F是椭圆C1的顶点.
(Ⅰ)求C1与C2的标准方程;
(Ⅱ)设过点F的直线l交C2于P,Q两点,若C1的右顶点A在以PQ为直径的圆内,求直线l的斜率的取值范围.

分析 (Ⅰ)由椭圆的性质,求得a和c则值,b2=a2-c2=1,求得椭圆方程,由抛物线的焦点在y轴上,则$\frac{p}{2}$=1,求得p的值,求得抛物线方程;
(Ⅱ)将直线方程代入抛物线方程,利用韦达定理及向量数量积的坐标运算,即可求得直线l的斜率的取值范围.

解答 解:(Ⅰ)设椭圆C1的焦距为2c,依题意有2c=2$\sqrt{2}$,
则c=$\sqrt{2}$,离心率e=$\frac{c}{a}$=$\frac{\sqrt{6}}{3}$,则a=$\sqrt{3}$,
b2=a2-c2=1,
故椭圆C1的标准方程$\frac{{x}^{2}}{3}+{y}^{2}=1$,
又抛物线C2焦点在y轴正半轴,则抛物线焦点F是椭圆的C1上顶点,F(0,1),则p=2,
故抛物线C2的标准方程为x2=4y;
(Ⅱ)由题意可设直线的方程为:y=kx+1,设点A(x1,y1),B(x2,y2),
联立$\left\{\begin{array}{l}{y=kx+1}\\{{x}^{2}=4y}\end{array}\right.$,得x2-4kx-4=0,由韦达定理得x1+x2=4k,x1x2=-4.
A($\sqrt{3}$,0)在以PQ为直径的圆内,
则$\overrightarrow{AP}$•$\overrightarrow{AQ}$=(x1-$\sqrt{3}$,y1)(x2-$\sqrt{3}$,y2)=x1x2-$\sqrt{3}$(x1+x2)+3+y1y2<0,
则16x1x2-16$\sqrt{3}$(x1+x2)+48+(x1x2)2<0,即-64-16$\sqrt{3}$×4k+48+16<0,解得:k>0
直线l的斜率的取值范围(0,+∞).

点评 本题考查椭圆及抛物线的简单几何性质,直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理,向量数量积的坐标运算,考查计算能力,属于中档题.

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