设椭圆 $\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$)的左焦点为 $F$,右顶点为 $A$,离心率为 $\dfrac 12$.已知 $A$ 是抛物线 $y^2=2px$($p>0$)的焦点,$F$ 到抛物线的准线 $l$ 的距离为 $\dfrac 12$.
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    解析几何
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    圆锥曲线中的参数取值及范围问题
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    解析几何中的基本公式
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    截距坐标公式
  1. 求椭圆的方程和抛物线的方程;
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    答案
    $x^2+\dfrac{4y^2}3=1$,$y^2=4x$
    解析
    根据题意,抛物线的准线 $l$ 过椭圆的左顶点,因此有\[\begin{cases}\dfrac ca=\dfrac 12,\\ a-c=\dfrac 12,\end{cases}\]其中 $c$ 为椭圆的半焦距.解方程,可得椭圆的方程为 $x^2+\dfrac{4y^2}3=1$,抛物线的方程为 $y^2=4x$.
  2. 设 $l$ 上两点 $P,Q$ 关于 $x$ 轴对称,直线 $AP$ 与椭圆相交于点 $B$($B$ 异于点 $A$),直线 $BQ$ 与 $x$ 轴相交于点 $D$,若 $\triangle APD$ 的面积为 $\dfrac{\sqrt 6}2$,求直线 $AP$ 的方程.
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    答案
    $y=-\dfrac{\sqrt 6}2x+\dfrac{\sqrt 6}2$ 或 $y=\dfrac{\sqrt 6}2x-\dfrac{\sqrt 6}2$
    解析
    如图.考虑到图形的对称性,先计算 $B$ 点纵坐标为正实数的情形.设 $B\left(\cos\theta,\dfrac{\sqrt 3}2\sin \theta\right)$,$P(-1,m)$,则\[\dfrac{m-0}{-1-1}=\dfrac{\dfrac{\sqrt 3}2\sin\theta-0}{\cos\theta-1},\]解得\[m=\dfrac{\sqrt{3}\sin\theta}{1-\cos\theta}.\]于是 $Q\left(-1,\dfrac{\sqrt 3\sin\theta}{\cos\theta-1}\right)$,进而可得 $D$ 点的横坐标为\[\dfrac{\cos\theta\cdot \dfrac{\sqrt 3\sin\theta}{\cos\theta-1}-(-1)\cdot\dfrac{\sqrt 3}2\sin\theta}{\dfrac{\sqrt 3\sin\theta}{\cos\theta-1}-\dfrac{\sqrt 3}2\sin\theta}=\dfrac{3\cos\theta-1}{3-\cos\theta}.\]这样得到 $\triangle APD$ 的面积\[S=\dfrac 12\cdot \left(1-\dfrac{3\cos\theta-1}{3-\cos\theta}\right)\cdot \dfrac{\sqrt 3\sin\theta}{1-\cos\theta}=\dfrac{2\sqrt3\sin\theta}{3-\cos\theta}=\dfrac{\sqrt 6}2,\]解得 $\cos\theta=\dfrac 13$,$\sin\theta=\dfrac{2\sqrt 2}3$.进而可得直线 $AP$ 的方程为\[y=-\dfrac{\sqrt 6}2x+\dfrac{\sqrt 6}2.\]结合图形的对称性,可得直线 $AP$ 的方程为 $y=-\dfrac{\sqrt 6}2x+\dfrac{\sqrt 6}2$ 或 $y=\dfrac{\sqrt 6}2x-\dfrac{\sqrt 6}2$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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