已知椭圆C:(a>b>0)的左准线恰为抛物线E:y2 = 16x的准线,直线l:x

已知椭圆C(ab>0)的左准线恰为抛物线Ey2 = 16x的准线,直线lx + 2y – 4 = 0与椭圆相切.(1)求椭圆C的方程;(2)如果椭圆C的左顶点为A,右焦点为F,过F的直线与椭圆C交于P、Q两点,直线APAQ与椭圆C的右准线分别交于N、M两点,求证:四边形MNPQ的对角线的交点是定点.

答案

(Ⅰ)    (Ⅱ) 椭圆的右顶点


解析:

(1)由题知抛物线y2 = 16x的准线方程为x = – 4,这也是椭圆的左准线方程.设椭圆的右焦点为F(c,0),其中c =,则,即a2 = 4c.①

消去x,得

由于直线x + 2y – 4 = 0与椭圆C相切,所以

即4b2 + a2 – 16 = 0,所以4(a2c2) + a2 – 16 = 0,

整理得5a2 –4c2 – 16 = 0.                               ②

将①代入②得5×4c – 4c2 – 16 = 0,即c2 – 5c + 4 = 0,解得c = 1或4.

由于ca. 所以c = 1.所以a2 = 4,b2 = 3.所以椭圆C的方程为. 5分

(2)由(1)知,A(–2,0),F(1,0),椭圆的右准线方程为x = 4.

根据椭圆的对称性,当直线PQx轴时,四边形MNPQ是等腰梯形,对角线PM、QN的交点在x轴上.此时,直线PQ的方程为x = 1.

不妨取P(1,),Q(1,–),

故直线AP的方程为y =,将x = 4代入,得N(4,3),

所以直线QN的方程为.令y = 0,得x = 2,即直线QNx轴的交点为R(2,0),

此点恰为椭圆的右顶点.……8分下面只要证明,在一般情况下Q、N、R三点共线即可.

P(x1y1),Q(x2y2),N(4,y3),M(4,y4),直线PQ的方程为x = my + 1.

消去x

所以.因为A(–2,0),P(x1y1),N(4,y3)三点共线,

所以共线,所以(x1 + 2)y3 = 6y1,即y3 =

由于

所以=

==

所以共线,即Q、N、R三点共线.、……12分同理可证,P、M、R三点共线.

所以,四边形MNPQ的对角线的交点是定点,此定点恰为椭圆的右顶点.……13分

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