已知拋物線C1:x2=2py(p>0)與橢圓C2
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)在第一象限的公共點(diǎn)為A(2
2
,1),設(shè)拋物線C1的焦點(diǎn)為F,橢圓C2的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),△F1F2F的面積為6.
(Ⅰ)求拋物線C1和橢圓C2的方程;
(Ⅱ)設(shè)A1,A2為橢圓C2的左、右頂點(diǎn),P為橢圓C2上異于A1,A2的任意一點(diǎn),直線l:x=
a2
c
,l與直線A1P,A2P分別交于點(diǎn)M,N,試探究:在x軸上是否存在定點(diǎn)D,使得以線段MN為直徑的圓恒過(guò)點(diǎn)D,若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)D的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(Ⅲ)推廣(Ⅱ),得橢圓的一般性的正確命題,據(jù)此類比,得到雙曲線的一般性正確命題,請(qǐng)直接寫(xiě)出這個(gè)雙曲線的正確命題(不必證明).
考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問(wèn)題
專題:圓錐曲線中的最值與范圍問(wèn)題
分析:(Ⅰ)點(diǎn)A(2
2
,1)代入x2=2py,得(2
2
2=2p,由此能求出拋物線C1的方程;拋物線的焦點(diǎn)為F(0,2),由△F1F2F的面積為6,得c=3,設(shè)橢圓方程為
x2
a2
+
y2
a2-9
=1
,把點(diǎn)A(2
2
,1)代入,能求出橢圓C2的方程.
(Ⅱ)設(shè)P(x0,y0),則
x02
12
+
y02
3
=1
,由(Ⅰ)知A1(-2
3
,0)
A2(2
3
,0)
,直線l:x=4,kPA1=
y0
x0+2
3
kPA2=
y0
x0-2
3
,直線:PA1y-0=
y0
x0+2
3
(x+2
3
)
,直線PA2y-0=
y0
x0-2
3
(x-2
3
)
,由此入手結(jié)合已知條件能推導(dǎo)出存在定點(diǎn)(3,0)或(5,0)符合題意.
(Ⅲ)根據(jù)橢圓的一般性的正確命題,總結(jié)規(guī)律,據(jù)此類比,能得到雙曲線的一般性正確命題.
解答: 解:(Ⅰ)點(diǎn)A(2
2
,1)代入x2=2py,得(2
2
2=2p,解得p=4,
∴拋物線C1的方程為x2=8y.
∴拋物線的焦點(diǎn)為F(0,2),
依題意S△FF1F2=
1
2
×|F1F2|×|OF|=
1
2
×2c×2=6
,
解得c=3,
∴橢圓方程為
x2
a2
+
y2
a2-9
=1
,
把點(diǎn)A(2
2
,1)代入,得
(2
2
)2
a2
+
1
a2-9
=1,
解得a2=12或a2=6,
∵a2=6時(shí),a=
6
<3=c
,不合題意,舍去,
∴a2=12,∴橢圓C2的方程為
x2
12
+
y2
3
=1

(Ⅱ)設(shè)P(x0,y0),則
x02
12
+
y02
3
=1

由(Ⅰ)知A1(-2
3
,0)
A2(2
3
,0)
,
直線l:x=4,kPA1=
y0
x0+2
3
,kPA2=
y0
x0-2
3

直線:PA1y-0=
y0
x0+2
3
(x+2
3
)
,
直線PA2y-0=
y0
x0-2
3
(x-2
3
)
,
M(4,
y0
x0+2
3
(4+2
3
))
,N(4,
y0
x0-2
3
(4-2
3
)
),
假設(shè)存在定點(diǎn)D(m,0)符合題意,則
DM
DN
=0,
DM
=(4-m,
y0
x0+2
3
(4+2
3
))
,
DN
=(4-m,
y0
x0-2
3
(4-2
3
)
),
DM
DN
=(4-m)2+
y02
x02-12
(42-12)=0,
即(4-m)2+4×
y02
x02-12
=0,
x02
12
+
y02
3
=1
,∴
y02
3
=1-
x02
12
=
12-x02
12
,
y02
x02-12
=-
1
4
,
代入,得(4-m)2+4×(-
1
4
)=0
,
解得m=3或m=5,
∴存在定點(diǎn)(3,0)或(5,0)符合題意.
(Ⅲ)所得雙曲線的一般結(jié)論為:
設(shè)A1,A2為雙曲線
x2
a2
-
y2
b2
=1
(a>0,b>0)的左、右頂點(diǎn),P為雙曲線上異于A1,A2的任意一點(diǎn),直線l:x=
a2
c
(其中c為半焦距),l與直線A1P,A2P分別交于點(diǎn)M,N,則在x軸上存在定點(diǎn)D,使得以線段MN為直徑的圓恒過(guò)點(diǎn)D,且定點(diǎn)D的坐標(biāo)為(c,0),或(
2a2-c2
c
,0).
點(diǎn)評(píng):本題考查拋物線和橢圓方程的求法,考查滿足條件的點(diǎn)的坐標(biāo)是否存在的判斷與求法,考查雙曲線的一般結(jié)論的敘述,解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意函數(shù)與方程思想的合理運(yùn)用.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖所示,已知,PA垂直圓O所在平面,AB是圓O的直徑,C是圓周上一點(diǎn).
(Ⅰ) 求證:平面PBC⊥平面PAC;
(Ⅱ)若BC=1,AB=
2
,PC=2,求二面角P-BC-A的平面角大。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

在△ABC中,角A,B,C,的對(duì)邊分別為a,b,c.已知向量
m
=(2cos
A
2
,sin
A
2
),
n
=(cos
A
2
,-2sin
A
2
),
m
n
=-1.
(1)求cosA的值;
(2)若a=2
3
,求△ABC周長(zhǎng)的范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,在△ABC中,
AM
AB
=
1
3
,
AN
AC
=
1
4
,BN與CM交于點(diǎn)P,且
AP
=x
AB
+y
AC
(x,y∈R),則x+y=
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知冪函數(shù)f(x)=(m-1)2x m2-4m+2在(0,+∞)上單調(diào)遞增,函數(shù)g(x)=2x-k.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)當(dāng)x∈[1,2]時(shí),記f(x),g(x)的值域分別為集合A,B,若A∪B=A,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,在棱長(zhǎng)為1的正方體AC1中,E、F分別為A1D1和A1B1的中點(diǎn).
(1)求異面直線AF和BE所成的角的余弦值;
(2)求平面ACC1與平面BFC1所成的銳二面角.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知點(diǎn)P(1+cosα,sinα),參數(shù)α∈[0,π],點(diǎn)Q在曲線C:ρ=
10
2
Sin(θ-
π
4
)
上.
(1)求點(diǎn)P的軌跡方程和曲線的直角坐標(biāo)方程:
(2)求|PQ|的最小值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=
ex+x-a
-x在[0,1]上有零點(diǎn).
(1)求實(shí)數(shù)a的取值范圍
(2)對(duì)(1)中a的最大值記為t,定義g(x)=(t)x,(x∈R),g′(x)為g(x)的導(dǎo)函數(shù),A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)是g(x)圖象上的兩點(diǎn),且g′(x0)=
y2-y1
x2-x1
,試判定x0,x1,x2大小,并證明.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

過(guò)橢圓
x2
9
+
y2
5
=1左焦點(diǎn)F且不垂直于x軸的直線交橢圓于A、B兩點(diǎn),AB的垂直平分線交x軸于點(diǎn)N,則
|NF|
|AB|
=
 

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同步練習(xí)冊(cè)答案