问题
解答题
已知曲线C的方程为y2=4x(x>0),曲线E是以F1(-1,0)、F2(1,0)为焦点的椭圆,点P为曲线C与曲线E在第一象限的交点,且|PF2|=
(1)求曲线E的标准方程; (2)直线l与椭圆E相交于A,B两点,若AB的中点M在曲线C上,求直线l的斜率k的取值范围. |
答案
(1)设椭圆方程为
+x2 a2
=1(a>b>0),y2 b2
依题意,c=1,|PF2|=
,利用抛物线的定义可得xP-(-1)=5 3
,解得xP=5 3
,2 3
∴P点的坐标为(
, 2 3
),所以|PF1|=2 6 3
,7 3
由椭圆定义,得2a=|PF1|+|PF2|=
+7 3
=4,a=2.5 3
∴b2=a2-c2=3,
所以曲线E的标准方程为
+x2 4
=1;y2 3
(2)设直线l与椭圆E的交点A(x1,y1),B(x2,y2),A,B的中点M的坐标为(x0,y0),
设直线l的方程为y=kx+m(k≠0,m≠0),
与
+x2 4
=1联立,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,y2 3
由△>0得4k2-m2+3>0①,
由韦达定理得,x1+x2=
,x1x2=-8km 3+4k2
,4m2-12 3+4k2
则x0=
,y0=kx0+m=-4km 3+4k2
,3m 3+4k2
将中点(
,-4km 3+4k2
)代入曲线C的方程为y2=4x(x>0),3m 3+4k2
整理,得9m=-16k(3+4k2),②
将②代入①得162k2(3+4k2)<81,
令t=4k2(t>0),
则64t2+192t-81<0,解得0<t<
,3 8
∴-
<k<6 8
.6 8
所以直线l的斜率k的取值范围为-
<k<6 8
.6 8