如图,曲线 $C$ 由上半椭圆 ${C_1}:\dfrac{y^2}{a^2}+ \dfrac{x^2}{b^2}= 1\left(a > b > 0,y \geqslant 0\right)$ 和部分抛物线 ${C_2}:y = -{x^2}+ 1\left(y \leqslant 0\right)$ 连接而成,${C_1}$ 与 ${C_2}$ 的公共点为 $A,B$,其中 ${C_1}$ 的离心率为 $\dfrac{\sqrt 3}{2}$.
【难度】
【出处】
2014年高考陕西卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    椭圆
    >
    椭圆的方程
    >
    椭圆的标准方程
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    抛物线
    >
    抛物线的几何量
    >
    抛物线的基本量与几何性质
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    圆锥曲线中的参数取值及范围问题
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    直线与圆锥曲线
    >
    联立及韦达定理
  1. 求 $a,b$ 的值;
    标注
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      解析几何
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      椭圆
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      椭圆的方程
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      椭圆的标准方程
    • 知识点
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      解析几何
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      抛物线
      >
      抛物线的几何量
      >
      抛物线的基本量与几何性质
    答案
    $a,b$ 的值分别为 $2,1$
    解析
    由于 $A(-1,0)$,$B(1,0)$,因此 $b=1$.
    又 $C_1$ 的离心率为 $\dfrac{\sqrt{a^2-b^2}}{a}=\dfrac{\sqrt 3}2$,因此解得 $a=2$.
    综上,$a,b$ 的值分别为 $2,1$.
  2. 过点 $B$ 的直线 $l$ 与 ${C_1},{C_2}$ 分别交于点 $P,Q$(均异于点 $A,B$),若 $AP \perp AQ$,求直线 $l$ 的方程.
    标注
    • 题型
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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
    • 知识点
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      解析几何
      >
      直线与圆锥曲线
      >
      联立及韦达定理
    答案
    直线 $l$ 的方程为 $8x+3y-8=0$
    解析
    设直线 $PQ$ 的方程为 $l:x=my+1$,联立直线 $PQ$ 的方程与椭圆的方程,可得$$(4m^2+1)y^2+8my=0,$$因此 $P$ 点的纵坐标为 $y_1=-\dfrac{8m}{4m^2+1}$.
    联立直线 $PQ$ 的方程与抛物线的方程,可得$$m^2y^2+(2m+1)y=0,$$因此 $Q$ 点的纵坐标为 $y_2=-\dfrac{2m+1}{m^2}$.
    根据题意,有直线 $AP$ 与直线 $AQ$ 的斜率之积为 $-1$,即$$\dfrac{y_1-0}{my_1+1-(-1)}\cdot\dfrac{y_2-0}{my_2+1-(-1)}=-1,$$将 $y_1,y_2$ 关于 $m$ 的表达式代入,可得$$\dfrac{-\dfrac{8m}{4m^2+1}}{-\dfrac{8m^2}{4m^2+1}+2}\cdot\dfrac{-\dfrac{2m+1}{m^2}}{-\dfrac{2m+1}{m}+2}=-1,$$解得 $m=-\dfrac 38$,因此直线 $l$ 的方程为 $x=-\dfrac 38y+1$,即 $8x+3y-8=0$.
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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