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  • 已知橢圓C的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,它的一個(gè)頂點(diǎn)B恰好是拋物線y=1/4x^2的焦點(diǎn),離心率等于根號(hào)2/2

    已知橢圓C的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,它的一個(gè)頂點(diǎn)B恰好是拋物線y=1/4x^2的焦點(diǎn),離心率等于根號(hào)2/2
    直線l與橢圓C交于M,N兩點(diǎn)(1) 求橢圓的方程(2)橢圓C的右焦點(diǎn)F是否可以為△BMN的垂心?若可以,求直線方程,若不可以,請(qǐng)說明理由
    第一問我會(huì) 請(qǐng)?jiān)斀獾诙?/div>
    數(shù)學(xué)人氣:557 ℃時(shí)間:2019-08-20 00:43:43
    優(yōu)質(zhì)解答
    第一個(gè)問題:
    ∵橢圓的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,∴可設(shè)橢圓的方程為:x^2/a^2+y^2/b^2=1.
    由拋物線方程y=(1/4)x^2,得:x^2=4y,∴拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)是(0,1).
    ∵橢圓x^2/a^2+y^2/b^2=1的一個(gè)頂點(diǎn)B是點(diǎn)(0,1),∴b=1.
    ∵e=c/a=√2/2,∴2c=√2a,∴2c^2=a^2,∴2(a^2-b^2)=a^2,∴a^2=2b^2=2.
    ∴橢圓方程是:x^2/2+y^2=1.
    第二個(gè)問題:
    假設(shè)存在滿足條件的直線l.
    由橢圓方程x^2/2+y^2=1,得:c=√(2-1)=1,∴點(diǎn)F的坐標(biāo)是(1,0).
    ∴BF的斜率=(1-0)/(0-1)=-1.
    ∵F是△BMN的垂心,∴BF⊥MN,∴MN的斜率為1,∴可設(shè)MN的方程為:y=x+m.
    聯(lián)立:y=x+m、x^2/2+y^2=1,消去y,得:x^2/2+(x+m)^2=1,
    ∴x^2+2x^2+4mx+2m^2=1,∴3x^2+4mx+2m^2-1=0.
    ∵點(diǎn)M、N都在直線y=x+m上,∴可設(shè)點(diǎn)M、N的坐標(biāo)分別為(p,p+m)、(q,q+m).
    顯然,p、q是方程3x^2+4mx+2m^2-1=0的兩根,∴由韋達(dá)定理,有:
    p+q=-4m/3、pq=(2m^2-1)/3.
    很明顯,有:
    向量FM=(p-1,p+m)、向量BN=(q,q+m-1).
    ∵F是△BMN的垂心,∴FM⊥BN,∴向量FM·向量BN=0,
    ∴(p-1)q+(p+m)(q+m-1)=0,∴pq-q+pq+pm-p+qm+m^2-m=0,
    ∴2pq-(p+q)+m(p+q)+m^2-m=0,
    ∴2[(2m^2-1)/3]+4m/3-4m^2/3+m^2-m=0,
    ∴4m^2-4+4m-4m^2+3m^2-3m=0,∴3m^2+m-4=0,∴(3m+4)(m-1)=0,
    ∴m=-4/3,或m=1.
    當(dāng)m=1時(shí),y=x+1過點(diǎn)B(0,1),∴此時(shí)△BMN不存在,∴這種情況應(yīng)舍去.
    ∴m=-4/3.
    ∴滿足條件的直線l的方程是:y=x-4/3,即:3x-3y-4=0.
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