Question

已知過(guò)點(diǎn)A（0，4）的直線l與以F為焦點(diǎn)的拋物線C：x²=py相切于點(diǎn)T（-4，y_o）；中心在坐標(biāo)原點(diǎn)，一個(gè)焦點(diǎn)為F的橢圓與直線l有公共點(diǎn)．
（1）求直線l的方程和焦點(diǎn)F的坐標(biāo)；
（2）求當(dāng)橢圓的離心率最大時(shí)橢圓的方程；
（3）設(shè)點(diǎn)M（x₁，y_l）是拋物線C上任意一點(diǎn)，D（0，-2）為定點(diǎn)，是否存在垂直于y軸的直線l′被以MD為直徑的圓截得的弦長(zhǎng)為定值？請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）求導(dǎo)函數(shù)，利用過(guò)點(diǎn)A（0，4）的直線l與以F為焦點(diǎn)的拋物線C：x²=py相切于點(diǎn)T（-4，y_o），即可求得直線l的方程和焦點(diǎn)F的坐標(biāo)；
（2）先確定，從而當(dāng)e最大時(shí)，a取得最小，即在直線l上找一點(diǎn)P，使得|PF₁|+|PF₂|最小，求出F₂（0，-1）關(guān)于2x-y+4=0對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)，即可求橢圓方程；
（3）假設(shè)l′存在為y=b，求出以MD為直徑的圓N的圓心坐標(biāo)，求出半徑為r、N到直線l′的距離，從而可計(jì)算弦長(zhǎng)，即可得到結(jié)論．
解答：解：（1）∵，∴，∴l(xiāng)：
∵直線l過(guò)點(diǎn)A（0，4），∴，∴p=-4
∴l(xiāng)的方程為2x-y+4=0，焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為（0，-1）…（4分）
（2）設(shè)橢圓為=1（a＞1），F(xiàn)₁（0，1），F(xiàn)₂（0，-1），則，當(dāng)e最大時(shí)，a取得最小
則在直線l上找一點(diǎn)P，使得|PF₁|+|PF₂|最小
設(shè)F₂（0，-1）關(guān)于2x-y+4=0對(duì)稱點(diǎn)為F₂′（x，y）     …（6分）
，解得
∴…（8分）
∴所求橢圓方程為…（9分）
（3）假設(shè)l′存在為y=b，以MD為直徑的圓N的圓心為N
半徑為r=|ND|=…l0分
N到直線l′的距離為d=
∵
∴弦長(zhǎng)=…（12分）
∴當(dāng)b=-1時(shí)，弦長(zhǎng)為定值2                             …（13分）
即l′為y=-1時(shí)，垂直于y軸的直線l′被以MD為直徑 的圓截得的弦長(zhǎng)為定值2．…（14分）
點(diǎn)評(píng)：本題考查直線、拋物線、橢圓方程的求解，考查弦長(zhǎng)的計(jì)算，考查對(duì)稱點(diǎn)的求解，考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力，屬于中檔題．