问题
解答题
已知椭圆方程为C:
(1)求椭圆上的点与两焦点连线的最大夹角; (2)设直线PF1、PF2的斜率分别为k1、k2.试找出使得直线OA、OB、OC、OD的斜率kOA、kOB、kOC、kOD满足kOA+kOB+kOC+kOD=0成立的条件(用k1、k2表示). (3)又已知点E为抛物线y2=2px(p>0)上一点,直线F2E与椭圆C的交点G在y轴的左侧,且满足
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答案
(1)由题意,设椭圆上的点与两焦点连线的距离为m,n,夹角为α,则m+n=22
∴cosα=
=m2+n2-4 2mn
-12 mn
∵m+n=2
≥22 mn
∴0<mn≤2
∴
-1≥02 mn
∴cosα≥0
∴当m=n时,椭圆上的点与两焦点连线的最大夹角为90°;
(2)设直线PF1、PF2的方程分别为y=k1(x+1),y=k2(x-1),A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC),D(xD,yD),
联立直线PF1和椭圆的方程化简得(2k12+1)x2+4k12x+2k12-2=0,
因此xA+xB=-
,xAxB=4k12 2k12+1
,所以kOA+kOB=2k12-2 2k12+1
+yA xA
=-yB xB 2k1 k12-1
同理可得:kOC+kOD=-
,2k2 k22-1
故由kOA+kOB+kOC+kOD=0得k1+k2=0或k1k2=1;
(3)F2(1,0),设G(x0,y0),(-
≤x0≤0),则2
∵
=2EG
,∴xE=F2E
,yE=x0+2 3
,y0 3
∵E为抛物线y2=2px(p>0)上一点,
∴(
)2=2p•y0 3 x0+2 3
∵
+y02=1x02 2
∴12p=2-x02 x0+2
令t=x0+2,则2-
≤t<22
∴12p=-(t+
-4)≤-(22 t
-4),∴p≤2
-1 3
,当且仅当t=2 6
时,取等号2
∴x0=
-2时,p的最大值为2
-1 3
.2 6