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.
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