问题 解答题
已知椭圆C1
y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0)的右顶点为P(1,0),过C1的焦点且垂直长轴的弦长为1.
(Ⅰ)求椭圆C1的方程;
(Ⅱ)设抛物线C2:y=x2+h(h∈R)的焦点为F,过F点的直线l交抛物线与A、B两点,过A、B两点分别作抛物线C2的切线交于Q点,且Q点在椭圆C1上,求△ABQ面积的最值,并求出取得最值时的抛物线C2的方程.
答案

(I)由题意得

b=1
2•
b2
a
=1
,解得
a=2
b=1

∴所求的椭圆方程为

y2
4
+x2=1;

(II)令A(x1x12+h),B(x2x22+h)

设切线AQ方程为y-(x12+h)=k(x-x1),代入y=x2+h,得:x2-kx+kx1-x12=0

令△=0,可得k=2x1

∴抛物线C2在点A处的切线斜率为k=2x1

∴切线AQ方程为:y-(x12+h)=2x1(x-x1),即y=2x1x-x12+h

同理可得BQ方程为:y=2x2x-x22+h

联立①②解得Q点为(

x1+x2
2
x1x2+h).

焦点F坐标为(0,h+

1
4
),令l方程为:y=kx+h+
1
4
,代入C2:y=x2+h

得:x2-kx-

1
4
=0,由韦达定理有:x1+x2=k,x1x2=-
1
4

∴Q点为(

k
2
,h-
1
4
).

过Q作y轴平行线交AB于M点,则S△ABQ=

1
2
|QM||x1-x2|.

M点为(

k
2
k2
2
+h+
1
4
),

|QM|=

k2+1
2
|x1-x2|=
(x1+x2)2-4x1x2
=
k2+1

S△ABQ=

1
2
|QM||x1-x2|=
1
4
(
k2+1
)3

而Q点在椭圆上,∴

(h-
1
4
)2
4
+(
k
2
)2=1,∴k2=4-(h-
1
4
)2∈[0,4]

(S△ABQ)min=

1
4
,此时k=0,h=
9
4
或-
7
4

则抛物线方程为:y=x2+

9
4
y=x2-
7
4

(S△ABQ)max=

5
5
4
,此时k2=4,h=
1
4

则抛物线方程为:y=x2+

1
4

单项选择题
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