(本小题满分13分)
已知抛物线:的焦点也是椭圆:()的一个焦点,与的公共弦的长为。
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)过点的直线与相交于,两点,与相交于,两点,且与同向;
(ⅰ)若,求直线的斜率;
(ⅱ)设在点处的切线与轴的交点为,证明:直线绕点旋转时,总是钝角三角形。
(1)由:知其焦点的坐标为,因为也是椭圆的一个焦点,所以①,又与的公共弦长为,与都关于轴对称,且的方程为,由此易知与的公共点的坐标为,所以②,联立①,②的,,故的方程为。
(2)如图,设,,,。
(i)因与同向,且,所以,从而,即,于是③,设直线的斜率为,则的方程为。由,得,而,是这个方程的两根,所以,,④
由,得,而,是这个方程的两根,所以将④,⑤代入③,得,即,所以,解得,即直线的斜率为。
(ii)由得,所以在点处的切线方程为,即,令得,即,所以,而,于是,因此是锐角,从而是钝角。直线绕点旋转时,总是钝角三角形。
本题主要考查椭圆与抛物线的性质、直线与方程。
(1)由抛物线表达式及其性质求出焦点的坐标,也是椭圆的一个焦点,所以;再求出与的公共点坐标,可得,联立方程组即可得出椭圆的表达式。
(2)将、、、坐标设出来,根据已知条件得,将、、、坐标带入得……(*);设直线方程为,分别与抛物线、椭圆方程联立得、、、之间的关系式,带入(*)式化简即可得出直线的斜率。
(3)由得,求出的切线方程,令即可得,所以根据得出为钝角,从而得出为钝角,则直线绕点旋转时,总是钝角三角形。