在直角坐标系
xOy 中,椭圆
C1:
a2x2+b2y2=1(
a>b>0)的左,右焦点分别为
F1,
F2,
F2 也是抛物线
C2:
y2=4x 的焦点,点
M 为
C1 与
C2 在第一象限的交点,且
∣MF2∣=35.
(1) 求
C1 的方程;
(2) 平面上的点
N 满足
MN=MF1+MF2,直线
l∥MN,且与
C1 交于
A,
B 两点,若
OA⋅OB=0,求直线
l 的方程.
\begin{solution}
\begin{enumerate}
\item 抛物线
C2:y2=4x 的焦点为
F2(1,0). 设
M=(xM,yM),因
M 在第一象限且在
C2 上,有
yM2=4xM. 于是
∣MF2∣=(xM−1)2+yM2=(xM−1)2+4xM=xM+1
由
∣MF2∣=35,得
xM=32,再得
yM=326. 椭圆的左焦点为
F1=(−1,0),并且
∣MF1∣=(xM+1)2+yM2=37
所以椭圆的长轴长
2a=∣MF1∣+∣MF2∣=4,即
a=2. 又焦半距
c=1,故
b2=a2−c2=3,从而
C1:4x2+3y2=1
\item 由焦点坐标关于原点对称,
MF1+MF2=−2OM,所以
MN=−2OM,从而
N=−M. 因此直线
l∥MN 的斜率为
k=xMyM=6
可设
l:y=6x+r. 设其与椭圆交于
A(x1,y1)、
B(x2,y2),代入椭圆方程得
49x2+326rx+3r2−1=0
故由韦达定理
x1+x2=−2786r,
x1x2=274r2−94.
条件
OA⋅OB=0 给出
0=x1x2+y1y2=x1x2+(6x1+r)(6x2+r)=7x1x2+6r(x1+x2)+r2
代入上式,得
277r2−928=0,所以
r2=12,即
r=±23. 因而
l:y=6x−23或y=6x+23
\end{enumerate}
\end{solution}