如图,已知椭圆 \(C_1:\dfrac{x^2}{4}+y^2=1\) ,抛物线 \(C_2:y^2=2px(p>0)\) ,过椭圆 \(C_1\) 的左顶点 \(A\) 的直线 \(l_1\) 交抛物线 \(C_2\) 于 \(B,C\) 两点,且 \(\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{CB}\) .
(1) 求证:点 \(C\) 在定直线上;
(2) 若直线 \(l_2\) 过点 \(C\) ,交椭圆 \(C_1\) 于 \(M,N\) 两点,交 \(x\) 轴于点 \(Q\) ,且 \(|CA|=|CQ|\) ,当 \(\triangle BMN\) 的面积最大时,求抛物线 \(C_2\) 的方程。
解析:
(1) 求得 \(A(-2,0)\) ,设直线 \(l_1:x=my-2\) ,\(C(x_1,y_1),B(x_2,y_2)\) ,联立
则
而
又 \(\overrightarrow{AC}=(x_1+2,y_1),\overrightarrow{CB}=(x_2-x_1,y_2-y_1)\) ,由 \(\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{CB}\) 得
所以 \(x_2=2x_1+2\) ,又 \(x_1x_2=4\) ,解得 \(x_1=1\) 或 \(x_1=-2\) (舍) . 所以点 \(C\Big(1,\dfrac{3}{m}\Big)\) ,易得点 \(C\) 在定直线 \(x=1\) 上,得证。
(2) 由 (1) 得 \(x_2=4\) ,则 \(B(4,\dfrac6m)\). 又 \(k_{CQ}=-k_{AC}=-\dfrac{1}{m}\) ,则 \(l_2:x+my-4=0\) ,设 \(M(x_3,y_3),N(x_4,y_4)\) ,联立
得 \(y_3+y_4=\dfrac{8m}{m^2+4},y_3y_4=\dfrac{12}{m^2+4}\) ,所以
而 \(B\) 到直线 \(l_2\) 的距离 \(d=\dfrac{6}{\sqrt{1+m^2}}\) ,故
令 \(m^2-12=t>0\) ,则 \(m^2=t+12\) ,则
当且仅当 \(t=\dfrac{256}{t}\) ,即 \(t=16\) ,\(m=\sqrt{28}\) 时,等号成立,\(\triangle BMN\) 面积取最大值,此时 \(C\Big(1,\pm\dfrac{3}{\sqrt{28}}\Big)\) ,代入抛物线方程得 \(C_2:y^2=\dfrac{9}{28}x\).
原文:https://www.cnblogs.com/lbyifeng/p/14137291.html