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解答题已知椭圆中心在坐标原点 焦点在x轴上 离心率为 它的一个顶点为抛物线x2=4y的

时间:2023-10-21 05:44:26

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解答题已知椭圆中心在坐标原点 焦点在x轴上 离心率为 它的一个顶点为抛物线x2=4y的

问题补充:

解答题已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x轴上,离心率为,它的一个顶点为抛物线x2=4y的焦点.

(I)求椭圆方程;

(II)若直线y=x-1与抛物线相切于点A,求以A为圆心且与抛物线的准线相切的圆的方程;

(III)若斜率为1的直线交椭圆于M、N两点,求△OMN面积的最大值(O为坐标原点).

答案:

解:(I)设椭圆的方程:

∵椭圆的一个顶点为抛物线x2=4y的焦点,∴b=1

∵椭圆的离心率为,∴e==,∴,∴a2=2

∴椭圆的方程为:

(II)得:x2-4x+4=0,解得x=2,

代入抛物线方程x2=4y,得y=1,故点A的坐标为(2,1),

因为圆A与抛物线C的准线相切,所以圆A的半径r等于圆心A到抛物线的准线y=-1的距离,

即r=|1-(-1)|=2,

所以圆A的方程为:(x-2)2+(y-1)2=4.

(III)设斜率为1的直线方程为y=x+m,代入椭圆方程,消去y可得3x2+4mx+2m2-2=0

∵直线交椭圆于M、N两点,∴△=16m2-12(2m2-2)>0,∴-<m<

设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=

∴|MN|==

∵原点O到直线MN的距离d=

∴=××==(当且仅当时,取等号)

∴△OMN面积的最大值为.解析分析:(I)设出椭圆的标准方程,利用抛物线的焦点坐标可得b的值,利用椭圆的离心率,即可求得椭圆的几何量,从而可得椭圆的方程;(II)将直线y=x-1代入x2=4y得x2-4x+4=0,解得x=2,代入抛物线方程x2=4y,得点A的坐标为(2,1),因为圆A与抛物线C的准线相切,所以圆A的半径r等于圆心A到抛物线的准线y=-1的距离,由此能求出圆A的方程;(III)设斜率为1的直线方程为y=x+m,代入椭圆方程,消去y可得3x2+4mx+2m2-2=0,利用韦达定理计算|MN|,求得原点O到直线MN的距离,从而可表示三角形的面积,利用基本不等式,可求OMN面积的最大值.点评:本题考查椭圆、圆的标准方程,考查抛物线的几何性质,考查直线与椭圆的位置关系,考查三角形面积的计算,考查利用基本不等式求最值,正确运用韦达定理是关键.

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