问题 解答题
焦点分别为F1,F2的椭圆C2
x2
a2
+
y2
b2
=1
过点M(2,1),抛物线y2=4
3x
的准线过椭圆C的左焦点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)不过M的动直线l交椭圆C于A、B两点,若
MA
MB
=0,求证:直线l恒过定点,并求出该定点的坐标.
答案

(Ⅰ)由2p=4

3
,∴p=2
3
,∴抛物线y2=4
3x
的准线方程为x=-
3

F1(-

3
,0),F2(
3
,0)

∴椭圆方程可化为

x2
a2
+
y2
a2-3
=1,又椭圆过点M(2,1),

4
a2
+
1
a2-3
=1,则a4-8a2+12=0,

∵a2>3,解得:a2=6.

∴所求椭圆的方程为

x2
6
+
y2
3
=1.

(Ⅱ)证明:①若直线l⊥x轴,直线l可设为x=m(m≠2),则直线l与椭圆交于

A(m,

3(1-
m2
6
)
),B(m,-
3(1-
m2
6
)
)

MA
MB
=0,得(m-2)2+(1-
3(1-
m2
6
)
)(1+
3(1-
m2
6
)
)=0

即3m2-8m+4=0.

解得:m=2(舍)或m=

2
3

故直线l的方程为x=

2
3

②若直线l与x轴不垂直,可设直线l的方程为y=kx+n.

直线l与椭圆

x2
6
+
y2
3
=1交于A(x1,y1),B(x2,y2).

x2
6
+
y2
3
=1
y=kx+n
⇒(1+2k2)x2+4knx+2n2-6=0.

由△>0,得:(4kn)2-4(1+2k2)(2n2-6)>0,即6k2-n2+3>0.

由根与系数关系得:x1+x2=-

4kn
1+2k2
x1x2=
2n2-6
1+2k2

MA
MB
=0得:(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=0,

即x1x2-2(x1+x2)+y1y2-(y1+y2)+5=0,

又y1=kx1+n,y2=kx2+n,

(1+k2)x1x2+(kn-k-2)(x1+x2)+n2-2n+5=0

(1+k2)•

2n2-6
1+2k2
-(kn-k-2)•
4kn
1+2k2
+n2-2n+5=0.

∴4k2+8kn+(3n+1)(n-1)=0,即(2k+3n+1)(2k+n-1)=0.

n=-

2
3
k-
1
3
或n=-2k+1.

n=-

2
3
k-
1
3
或n=-2k+1满足△>0.

∴直线l为y=kx-

2
3
k-
1
3
=k(x-
2
3
)-
1
3
或y=kx-2k+1=k(x-2)+1.

由于直线l不过M,∴直线y=kx-2k+1=k(x-2)+1不合题意.

∴直线l为y=k(x-

2
3
)-
1
3

综合①②,直线l为为y=k(x-

2
3
)-
1
3
x=
2
3

故直线l恒过定点(

2
3
,-
1
3
).

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