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及時盤點變量間的比例關系(2020課標Ⅱ圓錐曲線)

2022-08-07 21:38 作者:數(shù)學老頑童  | 我要投稿

(2020課標Ⅱ,19)已知橢圓C_1%5Cfrac%7Bx%5E2%7D%7Ba%5E2%7D%2B%5Cfrac%7By%5E2%7D%7Bb%5E2%7D%3D1a%3Eb%3E0)的右焦點F與拋物線C_2的焦點重合,C_1的中心與C_2的頂點重合.過F且垂直于x軸的直線交C_1AB兩點,交C_2C、D兩點,且%5Cleft%7C%20CD%20%5Cright%7C%3D%5Cfrac%7B4%7D%7B3%7D%5Cleft%7C%20AB%20%5Cright%7C.

(1)求C_1的離心率;

(2)設MC_1C_2的公共點.若%5Cleft%7C%20MF%20%5Cright%7C%3D5,求C_1C_2的標準方程.

解:(1)畫個圖

C_2的標準方程為y%5E2%3D2pxp%3E0

由題可知

b%5E2%2Bc%5E2%3Da%5E2……,

c%3D%5Cfrac%7Bp%7D%7B2%7D……

x%3D%5Cfrac%7Bp%7D%7B2%7D代入y%5E2%3D2px,

y%3D%5Cpm%20p,

所以%5Cleft%7C%20CD%20%5Cright%7C%3D2p.

x%3Dc代入%5Cfrac%7Bx%5E2%7D%7Ba%5E2%7D%2B%5Cfrac%7By%5E2%7D%7Bb%5E2%7D%3D1

y%3D%5Cpm%20%5Cfrac%7Bb%5E2%7D%7Ba%7D,

所以%5Cleft%7C%20AB%20%5Cright%7C%3D%5Cfrac%7B2b%5E2%7D%7Ba%7D.

所以2p%3D%5Cfrac%7B4%7D%7B3%7D%5Ccdot%20%5Cfrac%7B2b%5E2%7D%7Ba%7D……

聯(lián)立①、②、③,消去bp,得

2c%5E2%2B3ac-2a%5E2%3D0

2%5Cleft(%20%5Cfrac%7Bc%7D%7Ba%7D%20%5Cright)%20%5E2%2B3%5Ccdot%20%5Cfrac%7Bc%7D%7Ba%7D-2%3D0

解得%5Cfrac%7Bc%7D%7Ba%7D%3D-2),或%5Cfrac%7Bc%7D%7Ba%7D%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D,

所以C_1的離心率為%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D.

(2)由(1)可知

%5Ccolor%7Bred%7D%7Ba%3Ab%3Ac%3Ap%3D2%3A%5Csqrt%7B3%7D%3A1%3A2%7D

及時盤點變量間的比例關系,有助于快速理清思路,做到“破一點而破全局

a%3Dp,b%3D%5Cfrac%7B%5Csqrt%7B3%7D%7D%7B2%7Dp

所以C_1的方程可化為%5Cfrac%7Bx%5E2%7D%7Bp%5E2%7D%2B%5Cfrac%7B4y%5E2%7D%7B3p%5E2%7D%3D1,

C_2聯(lián)立,得

3%5Cleft(%20%5Cfrac%7Bx%7D%7Bp%7D%20%5Cright)%20%5E2%2B8%5Ccdot%20%5Cfrac%7Bx%7D%7Bp%7D-3%3D0,

解得%5Cfrac%7Bx%7D%7Bp%7D%3D-3),或%5Cfrac%7Bx%7D%7Bp%7D%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B3%7D,

x%3D%5Cfrac%7Bp%7D%7B3%7D,

所以%5Cleft%7C%20MF%20%5Cright%7C%3D%5Cfrac%7Bp%7D%7B3%7D%2B%5Cfrac%7Bp%7D%7B2%7D%3D5

解得p%3D6,

所以C_1C_2的方程分別為

%5Cfrac%7Bx%5E2%7D%7B36%7D%2B%5Cfrac%7By%5E2%7D%7B27%7D%3D1、y%5E2%3D12x.

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