【题目】如图,曲线C由上半椭圆C1:
=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=﹣x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为
. ![]()
(1)求a,b的值;
(2)过点B的直线l与C1 , C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.
【答案】
(1)解:在C1、C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(﹣1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左右顶点.
设C1:的半焦距为c,由
=
及a2﹣c2=b2=1得a=2.
∴a=2,b=1.
(2)解:由(1)知上半椭圆C1的方程为
+x2=1(y≥0).
易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x﹣1)(k≠0),
代入C1的方程,整理得
(k2+4)x2﹣2k2x+k2﹣4=0.(*)
设点P(xp,yp),
∵直线l过点B,
∴x=1是方程(*)的一个根,
由求根公式,得xp=
,从而yp=
,
∴点P的坐标为(
,
).
同理,由
得点Q的坐标为(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),
∴
=
(k,﹣4),
=﹣k(1,k+2),
∵AP⊥AQ,∴
=0,即
[k﹣4(k+2)]=0,
∵k≠0,∴k﹣4(k+2)=0,解得k=﹣
.
经检验,k=﹣
符合题意,
故直线l的方程为y=﹣
(x﹣1),即8x+3y﹣8=0.
【解析】(1)在C1、C2的方程中,令y=0,即得b=1,设C1:的半焦距为c,由
=
及a2﹣c2=b2=1得a=2;(2)由(1)知上半椭圆C1的方程为
+x2=1(y≥0),设其方程为y=k(x﹣1)(k≠0),代入C1的方程,整理得(k2+4)x2﹣2k2x+k2﹣4=0.(*)设点P(xp , yp),依题意,可求得点P的坐标为(
,
);同理可得点Q的坐标为(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),利用
=0,可求得k的值,从而可得答案.