已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,离心率为 1 2 ,它的一个顶点恰好是抛物线x 2 =4

2025-03-23 23:08:11
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回答1:

(1)由抛物线x 2 =4
3
y
得焦点 (0,
3
)

设椭圆方程为
x 2
a 2
+
y 2
b 2
=1(a>b>0)

由题意可得
e=
c
a
=
1-
b 2
a 2
=
1
2
b=
3
a 2 = b 2 + c 2
,解得
a=2
b=
3
c=1

∴椭圆的方程为
x 2
4
+
y 2
3
=1

(2)证明:由题意可知直线PA的斜率存在,设直线PA的方程为y=k(x+4),
联立
y=k(x+4)
x 2
4
+
y 2
3
=1
,消去y得到(4k 2 +3)x 2 +32k 2 x+64k 2 -12=0   ①
设点A(x 1 ,y 1 ),E(x 2 ,y 2 ),则B(x 1 ,-y 1 ).
直线BE的方程为 y-(- y 2 )=
y 2 + y 1
x 2 - x 1
(x- x 2 )

令y=0,则 x= x 2 -
y 2 ( x 2 - x 1 )
y 2 + y 1

把y 1 =k(x 1 +4),y 2 =k(x 2 +4)代入上式并整理得 x=
2 x 1 x 2 +4( x 1 + x 2 )
x 1 + x 2 +8
.②
由①得 x 1 + x 2 =-
32 k 2
4 k 2 +3
x 1 x 2 =
64 k 2 -12
4 k 2 +3
,将其代入②并整理得 x=
(128 k 2 -24)+4×(-32 k 2 )
-32 k 2 +8(4 k 2 +3)
=-1

∴直线BE与x轴相交于定点M(-1,0).
(3)当过点M的直线斜率存在时,设直线ST的方程为y=m(x+1),且S(x 3 ,y 3 ),T(x 4 ,y 4 )在椭圆C上,
联立
y=m(x+1)
x 2
4
+
y 2
3
=1
得(4m 2 +3)x 2 +8m 2 x+4m 2 -12=0,
则△=(8m 2 2 -4(4m 2 +3)(4m 2 -12)=144(m 2 +1)>0.
x 3 + x 4 =-
8 m 2
4 m 2 +3
x 3 x 4 =
4 m 2 -12
4 m 2 +3