共找到 1 题
排序:
组题
本页 1 题去组卷
20解析几何★★★★☆
在直角坐标系 xOyxOy 中,椭圆 C1C_1:x2a2+y2b2=1\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1(a>b>0a > b > 0)的左,右焦点分别为 F1F_1,F2F_2,F2F_2 也是抛物线 C2C_2:y2=4xy^2 = 4x 的焦点,点 MM 为 C1C_1 与 C2C_2 在第一象限的交点,且 ∣MF2∣=53|MF_2| = \frac{5}{3}.
(1) 求 C1C_1 的方程; (2) 平面上的点 NN 满足 MN→=MF1→+MF2→\overrightarrow{MN} = \overrightarrow{MF_1} + \overrightarrow{MF_2},直线 l∥MNl\parallel MN,且与 C1C_1 交于 AA,BB 两点,若 OA→⋅OB→=0\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OB} = 0,求直线 ll 的方程.
\begin{solution} \begin{enumerate} \item 抛物线 C2:y2=4xC_2:y^2=4x 的焦点为 F2(1,0)F_2\left(1,0\right). 设 M=(xM,yM)M=(x_M,y_M),因 MM 在第一象限且在 C2C_2 上,有 yM2=4xMy_M^2=4x_M. 于是
∣MF2∣=(xM−1)2+yM2=(xM−1)2+4xM=xM+1|MF_2|=\sqrt{\left(x_M-1\right)^2+y_M^2}=\sqrt{\left(x_M-1\right)^2+4x_M}=x_M+1
由 ∣MF2∣=53|MF_2|=\frac53,得 xM=23x_M=\frac23,再得 yM=263y_M=\frac{2\sqrt6}{3}. 椭圆的左焦点为 F1=(−1,0)F_1=(-1,0),并且
∣MF1∣=(xM+1)2+yM2=73|MF_1|=\sqrt{\left(x_M+1\right)^2+y_M^2}=\frac73
所以椭圆的长轴长 2a=∣MF1∣+∣MF2∣=42a=|MF_1|+|MF_2|=4,即 a=2a=2. 又焦半距 c=1c=1,故 b2=a2−c2=3b^2=a^2-c^2=3,从而
C1:x24+y23=1C_1:\frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{3}=1
\item 由焦点坐标关于原点对称,MF1→+MF2→=−2OM→\overrightarrow{MF_1}+\overrightarrow{MF_2}=-2\overrightarrow{OM},所以 MN→=−2OM→\overrightarrow{MN}=-2\overrightarrow{OM},从而 N=−MN=-M. 因此直线 l∥MNl\parallel MN 的斜率为
k=yMxM=6k=\frac{y_M}{x_M}=\sqrt6
可设 l:y=6x+rl:y=\sqrt6x+r. 设其与椭圆交于 A(x1,y1)A(x_1,y_1)、B(x2,y2)B(x_2,y_2),代入椭圆方程得
94x2+263rx+r23−1=0\frac94x^2+\frac{2\sqrt6}{3}rx+\frac{r^2}{3}-1=0
故由韦达定理 x1+x2=−86r27x_1+x_2=-\frac{8\sqrt6 r}{27},x1x2=4r227−49x_1x_2=\frac{4r^2}{27}-\frac49. 条件 OA→⋅OB→=0\overrightarrow{OA}\cdot\overrightarrow{OB}=0 给出
0=x1x2+y1y2=x1x2+(6x1+r)(6x2+r)=7x1x2+6r(x1+x2)+r20=x_1x_2+y_1y_2 =x_1x_2+\left(\sqrt6x_1+r\right)\left(\sqrt6x_2+r\right) =7x_1x_2+\sqrt6r(x_1+x_2)+r^2
代入上式,得 7r227−289=0\frac{7r^2}{27}-\frac{28}{9}=0,所以 r2=12r^2=12,即 r=±23r=\pm2\sqrt3. 因而
l:y=6x−23或y=6x+23l:y=\sqrt6x-2\sqrt3\quad\text{或}\quad y=\sqrt6x+2\sqrt3
\end{enumerate} \end{solution}

2008 · 全国 · 新课程卷 · 理 · 第 20 题 · 解答题

查看答案和解析