问题 解答题
已知一条抛物线和一个椭圆都经过点M(1,2),它们在x轴上具有相同的焦点F1,且两者的对称轴都是坐标轴,抛物线的顶点在坐标原点.
(1)求抛物线的方程和椭圆方程;
(2)假设椭圆的另一个焦点是F2,经过F2的直线l与抛物线交于P,Q两点,且满足
F2P
=m
F2Q
,求m的取值范围.
答案

(1)由题意可设抛物线方程为y2=2px(p>0),

把M(1,2)点代入方程得:抛物线方程为y2=4x…(2分)

所以F1(1,0),

设椭圆方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),

∵椭圆经过点M,椭圆的焦点F1(1,0),

a2-b2=1
1
a2
+
4
b2
=1

a2=3+2

2
b2=2+2
2

∴椭圆方程为

x2
3+2
2
+
y2
2+2
2
=1…(6分)

(2)椭圆的焦点F1(1,0),另一个焦点为F2(-1,0),

设直线的方程为y=k(x+1),联立方程得

y=k(x+1)
y2=4x

消去y得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,

因为直线l与抛物线相交于P、Q两点,所以

k≠0
(2k2-4)2-4k2>0
,解得-1<k<1且k≠0…(9分)

设P(x1,y1)Q(x2,y2),则

x1+x2=
4-2k2
k2
x1x2=1

F2P
=m
F2Q
得(x1+1,y1)=m(x2+1,y2),所以
x1+1=m(x2+1)
y1=my2

∵P、Q为不同的两点,∴m≠1,y12=m2y22

4x1=m2•4x2,∴x1=m2x2

解得x2=

1
m
x1=m,

x1+x2=

1
m
+m…(12分)

1
m
+m=
4
k2
-2,

∵0<k2<1,

4
k2
-2>2,即
1
m
+m>2

∴m>0且m≠1…(14分)

单项选择题
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