(本小题满分13分)
已知椭圆
的短轴长为
,且与抛物线
有共同的焦点,椭圆
的左顶点为A,右顶点为
,点
是椭圆
上位于
轴上方的动点,直线
,
与直线
分别交于
两点.
(I)求椭圆
的方程;
(Ⅱ)求线段
的长度的最小值;
(Ⅲ)在线段
的长度取得最小值时,椭圆
上是否存在一点
,使得
的面积为
,若存在求出点
的坐标,若不存在,说明理由.
(本小题满分13分)
已知椭圆
的短轴长为
,且与抛物线
有共同的焦点,椭圆
的左顶点为A,右顶点为
,点
是椭圆
上位于
轴上方的动点,直线
,
与直线
分别交于
两点.
(I)求椭圆
的方程;
(Ⅱ)求线段
的长度的最小值;
(Ⅲ)在线段
的长度取得最小值时,椭圆
上是否存在一点
,使得
的面积为
,若存在求出点
的坐标,若不存在,说明理由.
(本小题满分13分)
解:(I)由已知得,抛物线的焦点为
,则
,又
.
由
,可得
.
故椭圆
的方程为
.…………………………………………4分
(Ⅱ)直线
的斜率
显然存在,且
,故可设直线
的方程为
,从而
.
由
得
.………………………………6分
设
,则
. 所以
,从而
.
即
又
,
则直线
的斜率为
.
由
得![]()
所以
.
故
.
又
,
.
当且仅当
,即
时等号成立.
所以当
时,线段
的长度取最小值
.…………………………………………8分
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当
的长度取最小值时,
.
则直线
的方程为
,此时
,
.
若椭圆
上存在点
,使得
的面积等于
,则点
到直线
的距离等于
,
所以
在平行于
且与
距离等于
的直线
上.
设直线
.
则由
得
.………………………………………10分
.即
.
由平行线间的距离公式,得
,
解得
或
(舍去).
可求得
或
.…………………………………………13分