21. (本小题满分14分)已知椭圆C1:
,抛物线C2:
,
且C1、C2的公共弦AB过椭圆C1的右焦点.
(Ⅰ)当AB⊥
轴时,求
、
的值,并判断抛物线C2的焦点是否在直线AB上;
(Ⅱ)是否存在
、
的值,使抛物线C2的焦点恰在直线AB上?若存在,
求出符合条件的
、
的值;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)当AB⊥x轴时,点A、B关于x轴对称,所以m=0,直线AB的方程为:
x =1,从而点A的坐标为(1,
)或(1,-
). 因为点A在抛物线上.
所以
,即
.此时C2的焦点坐标为(
,0),该焦点不在直线AB上.
(II)解法一: 假设存在
、
的值使
的焦点恰在直线AB上,由(I)知直线AB
的斜率存在,故可设直线AB的方程为
.
由
消去
得
………………①
设A、B的坐标分别为(x1,y1), (x2,y2),
则x1,x2是方程①的两根,x1+x2=
.
由
消去y得
.
………………②
因为C2的焦点
在直线
上,
所以
,即
.代入②有
.
即
.
…………………③
由于x1,x2也是方程③的两根,所以x1+x2=
.
从而
=
. 解得
……………………④
又AB过C1、、\、、C2的焦点,所以
,
则
…………………………………⑤
由④、⑤式得
,即
.
解得
于是![]()
因为C2的焦点
在直线
上,所以
.
或
.
由上知,满足条件的
、
存在,且
或
,
.
解法二: 设A、B的坐标分别为
,
.
因为AB既过C1的右焦点
,又过C2的焦点
,
所以
.
即
.
……①
由(Ⅰ)知
,于是直线AB的斜率
, ……②
且直线AB的方程是
,
所以
. ……③
又因为
,所以
. ……④
将①、②、③代入④得
. ……………⑤
因为
,所以
. …………⑥
将②、③代入⑥得
……………⑦
由⑤、⑦得![]()
即![]()
解得
.将
代入⑤得![]()
或
.
由上知,满足条件的
、
存在,且
或
,![]()
- 答案