过点M(2,1),抛物线
的准线过椭圆C的左焦点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)不过M的动直线l交椭圆C于A、B两点,若
•
=0,求证:直线l恒过定点,并求出该定点的坐标.在线课程(Ⅰ)解:由2p=
,∴p=
,∴抛物线
的准线方程为
.故
,
,∴椭圆方程可化为
,又椭圆过点M(2,1),∴
,则a4-8a2+12=0,∵a2>3,解得:a2=6.
∴所求椭圆的方程为
.(Ⅱ)证明:①若直线l⊥x轴,直线l可设为x=m(m≠2),则直线l与椭圆交于
,
,由
,得
,即3m2-8m+4=0.
解得:m=2(舍)或
,故直线l的方程为
.②若直线l与x轴不垂直,可设直线l的方程为y=kx+n.
直线l与椭圆
交于A(x1,y1),B(x2,y2).由
?(1+2k2)x2+4knx+2n2-6=0.由△>0,得:(4kn)2-4(1+2k2)(2n2-6)>0,即6k2-n2+3>0.
由根与系数关系得:
,
.由
得:(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=0,即x1x2-2(x1+x2)+y1y2-(y1+y2)+5=0,
又y1=kx1+n,y2=kx2+n,
故
,即
.∴4k2+8kn+(3n+1)(n-1)=0,即(2k+3n+1)(2k+n-1)=0.
∴
或n=-2k+1.而
或n=-2k+1满足△>0.∴直线l为
或y=kx-2k+1=k(x-2)+1.由于直线l不过M,∴直线y=kx-2k+1=k(x-2)+1不合题意.
∴直线l为
.综合①②,直线l为为
或
.故直线l恒过定点
.分析:(Ⅰ)由抛物线方程写出其准线方程,从而求出椭圆焦点坐标,把点M的坐标代入椭圆方程后,结合a2=b2+c2可求椭圆方程;
(Ⅱ)分直线l垂直于坐标轴和不垂直坐标轴两种情况进行讨论,直线垂直坐标轴时,把直线方程代入椭圆方程求出A,B的坐标,由
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=0解出m的值,直线不垂直坐标轴时,设出直线方程的斜截式,和椭圆方程联立后由判别式大于0得到直线斜率和在y轴上的截距满足的关系式,再由
•
=0把直线的截距用斜率表示,代回直线方程后由线系方程可得直线恒过定点.点评:本题考查了椭圆标准方程的求法,考查了直线和圆锥曲线的位置关系,考查了分类讨论的数学思想,证明直线l恒过定点时,综合考查了向量知识、直线系方程及学生的运算能力,此题属难题.