问题 解答题
已知椭圆C1
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的右焦点与抛物线C2y2=4x的焦点F重合,椭圆C1与抛物线C2在第一象限的交点为P,|PF|=
5
3

(1)求椭圆C1的方程;
(2)若过点A(-1,0)的直线与椭圆C1相交于M、N两点,求使
FM
+
FN
=
FR
成立的动点R的轨迹方程;
(3)若点R满足条件(2),点T是圆(x-1)2+y2=1上的动点,求|RT|的最大值.
答案

(1)抛物线C2:y2=4x的焦点F的坐标为(1,0),准线为x=-1,

设点P的坐标为(x0,y0),依据抛物线的定义,由|PF|=

5
3
,得1+x0=
5
3
,解得x0=
2
3

∵点P在抛物线C2上,且在第一象限,∴y02=4x0=4×

2
3
,解得y0=
2
6
3

∴点P的坐标为(

2
3
2
6
3
).

∵点P在椭圆C1

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)上,∴
4
9a2
+
8
3b2
=1

又c=1,且a2=b2+c2=b2+1,解得a2=4,b2=3.

∴椭圆C1的方程为

x2
4
+
y2
3
=1.

(2)设点M(x1,y1)、N(x2,y2)、R(x,y),

FM
=(x1-1,y1),
FN
=(x2-1,y2),
FR
=(x-1,y).

FM
+
FN
=(x1+x2-2,y1+y2).

FM
+
FN
=
FR

∴x1+x2-2=x-1,y1+y2=y.①

∵M、N在椭圆C1上,∴

x12
4
+
y12
3
=1,
x22
4
+
y22
3
=1

上面两式相减,把①式代入得

(x+1)(x1-x2)
4
+
y(y1-y2)
3
=0.

当x1≠x2时,得

y1-y2
x1-x2
=-
3(x+1)
4y
.②

设FR的中点为Q,则Q的坐标为(

x+1
2
y
2
).

∵M、N、Q、A四点共线,∴kMN=kAQ,即

y1-y2
x1-x2
=
y
x+3
.③

把③式代入②式,得

y
x+3
=-
3(x+1)
4y
,化简得4y2+3(x2+4x+3)=0.

当x1=x2时,可得点R的坐标为(-3,0),

经检验,点R(-3,0)在曲线4y2+3(x2+4x+3)=0上.

∴动点R的轨迹方程为4y2+3(x2+4x+3)=0.

(3)4y2+3(x2+4x+3)=0可化为(x+2)2+

y2
3
4
=1,中心为(-2,0),焦点在x轴上,左顶点坐标为(-3,0)

∵圆(x-1)2+y2=1的圆心坐标为(1,0),与x轴的交点坐标为(0,0),(2,0)

∴|RT|的最大值为2-(-3)=5.

单项选择题
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