的直线与椭圆交于点Q(Q异于点B),直线PQ与y轴交于点M,|PM|=λ|MQ|.
①求λ的值;
75
②若|PM|sin∠BQP=,求椭圆的方程.
9
c5
解:(1)设F(-c,0).由已知离心率=及a2=b2+c2,可得a
a5=5c,b=2c.
又因为B(0,b),F(-c,0),
b-02c
所以直线BF的斜率k===2.
0-(-c)c(2)设点P(xP,yP),Q(xQ,yQ),M(xM,yM).
x2y2
①由(1)可得椭圆的方程为2+2=1,直线BF的方程为y=2x
5c4c+2c.
将直线方程与椭圆方程联立,消去y, 5c
整理得3x2+5cx=0,解得xP=-.
3
1
因为BQ⊥BP,所以直线BQ的方程为y=-x+2c,与椭圆方
2程联立,消去y,整理得21x2-40cx=0,
解得xQ=
40c. 21
|xM-xP||xP|7|PM|
又因为λ=及xM=0,可得λ===.
|MQ||xQ-xM||xQ|8②由①有所以
|PM|7=, |MQ|8
|PM|77
==,
|PM|+|MQ|7+815
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15
即|PQ|=|PM|.
7又因为|PM|sin∠BQP=
75
, 9
1555
所以|BP|=|PQ|sin∠BQP=|PM|sin∠BQP=.
734
又因为yP=2xP+2c=-c,
3所以|BP|=
5c4c55(0+)2+(2c+)2=c,
333
5555
因此c=,得c=1.
33x2y2
所以,椭圆的方程为+=1.
542.已知椭圆C的方程为: x2+2y2=4. (1)求椭圆C的离心率;
(2)设O为坐标原点,若点A在直线y=2上,点B在椭圆C上,且OA⊥OB,求线段AB长度的最小值.
x2y2
解:(1)由题意,椭圆C的标准方程为+=1,所以a2=4,
42b2=2,从而c2=a2-b2=2.
因此a=2,c=2.
c2
故椭圆C的离心率e==.
a2
(2)设点A,B的坐标分别为(t,2),(x0,y0),其中x0≠0. →·OB→=0, 因为OA⊥OB,则OA所以tx0+2y0=0,解得t=-
2y0. x0
2222
又x20+2y0=4,所以|AB|=(x0-t)+(y0-2)
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4-x02(4-x0)?2y0?4y202222
??x+=0x+(y0-2)=x0+y0+2+4=x0++2x02x0?0?x280+4=+2+4(0 x28022 因为+2≥4(0 8. 故线段AB长度的最小值为22. 3.如图,已知抛物线C:x2=4y,过点M(0,2)任作一直线与C相交于A,B两点,过点B作y轴的平行线与直线AO相交于点D(O为坐标原点). 22 (1)证明:动点D在定直线上; (2)作C的任意一条切线l(不含x轴),与直线y=2相交于点N1,与(1)中的定直线相交于点N2,证明:|MN2|2-|MN1|2为定值,并求此定值. (1)证明:依题意可设AB方程为y=kx+2,代入x2=4y,得x2 =4(kx+2),即x2-4kx-8=0. 设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1x2=-8. y1直线AO的方程为y=x;BD的方程为x=x2. x1 第 28 页 共 34 页 ?x=x2, 解得交点D的坐标为?y1x2 ?y=x1, 2 注意到x1x2=-8及x1=4y1, y1x1x2-8y1则有y=2==-2. x14y1 因此D点在定直线y=-2上(x≠0). (2)解:依题设,切线l的斜率存在且不等于0,设切线l的方程为y=ax+b(a≠0),代入x2=4y得x2=4(ax+b), 即x2-4ax-4b=0. 由Δ=0得(4a)2+16b=0,化简整理得b=-a2. 故切线l的方程可写为y=ax-a2. 分别令y=2,y=-2得N1,N2的坐标为 ?2??2? N1?a+a,2?,N2?-a+a,-2?, ? ? ? ? ?2?2?2?22 则|MN2|-|MN1|=?a-a?+4-?a+a?=8, ???? 2 2 即|MN2|2-|MN1|2为定值8. 4.如图,等边三角形OAB的边长为83,且其三个顶点均在抛物线E:x2=2py(p>0)上. 第 29 页 共 34 页 (1)求抛物线E的方程; (2)设动直线l与抛物线E相切于点P,与直线y=-1相交于点Q,以PQ为直径的圆是否恒过y轴上某定点M,若存在,求出M的坐标;若不存在,请说明理由. 解:(1)依题意得|OB|=83,根据对称性知∠BOy=30°.设点B(x,y),则x=83×sin 30°=43, y=83×cos 30°=12, 又B(43,12)在抛物线上, 所以(43)2=2p×12,解得p=2, 抛物线E的方程为x2=4y. 11 (2)设点P(x0,y0)(x0≠0),因为y=x2,y′=x, 421 直线l的方程为y-y0=x0(x-x0), 2112 即y=x0x-x0. 24 211x2?x=0-4?y=x0x-x024得?2x0, 由? ?y=-1 ?y=-1 ?x2?0-4?所以Q,-1?. ?2x0? 设满足条件的定点M存在,坐标为M(0,y1), 2 ??x0-4→→所以MP=(x0,y0-y1),MQ=?,-1-y1?, ?2x0? 2 x120-4→·→=0,又MPMQ所以-y0-y0y1+y1+y2=0,又y=x(x102400 ≠0),联立解得y1=1,故以PQ为直径的圆恒过y轴上的定点M(0,1). 第 30 页 共 34 页