已知抛物线y2=4x的焦点为F2,点F1与F2关于坐标原点对称,直线m垂直于x轴(垂足为T),与抛物线交于不同的两点P、Q且.
(I)求点T的横坐标x0;
(II)若以F1,F2为焦点的椭圆C过点.
①求椭圆C的标准方程;
②过点F2作直线l与椭圆C交于A,B两点,设,若的取值范围.
网友回答
解:(Ⅰ)如图,
由题意得F2(1,0),F1(-1,0),设P(x0,y0),则Q(x0,-y0),
则,.
由,
得,即? ①
又P(x0,y0)在抛物线上,则? ②
联立①、②得,,解得:x0=2.
所以点T的横坐标x0=2.
(Ⅱ)(ⅰ)设椭圆的半焦距为c,由题意得c=1,
设椭圆C的标准方程为,
因椭圆C过点,
则? ③
又a2=b2+1? ④
将④代入③,解得b2=1或(舍去)
所以a2=b2+1=2.
故椭圆C的标准方程为.
(ⅱ)1)当直线l的斜率不存在时,即λ=-1时,,,
又T(2,0),所以;
2)当直线l的斜率存在时,即λ∈[-2,-1)时,设直线l的方程为y=k(x-1).
由,得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),显然y1≠0,y2≠0,则由根与系数的关系,
可得:,.
? ⑤
? ⑥
因为,所以,且λ<0.
将⑤式平方除以⑥式得:
由λ∈[-2,-1),得,即.
故,解得.
因为,所以,
又,
故
=.
令,因为,所以,即,
所以.
所以
综上所述:.
解析分析:(Ⅰ)由题意得到F1和F2的坐标,设出P,Q的坐标,然后直接利用进行求解;(Ⅱ)①设出椭圆标准方程,利用椭圆过点,结合a2=b2+1?即可求得a2,b2的值,则椭圆方程可求;②当直线斜率不存在时,直接求解A,B的坐标得到的值,当直线斜率存在时,设出直线方程,和椭圆方程联立后,利用,消掉点的坐标得到λ与k的关系,根据λ的范围求k的范围,然后把转化为含有k的函数式,最后利用基本不等式求出的取值范围.
点评:本题考查了椭圆的标准方程,考查了直线与圆锥曲线的关系,训练了平面向量数量积的运算,考查了分类讨论的数学解题思想,训练了利用基本不等式求最值,考查了学生的计算能力,是难度较大的题目.