已知椭圆C: ,两直线l 1 :x=- ,l 2 :x= ,直线l 1 为抛物线E:y 2 =16x的准线,直线l:x+

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  • 已知椭圆C:

    ,两直线l 1:x=-

    ,l 2:x=

    ,直线l 1为抛物线E:y 2=16x的准线,直线l:x+2y-4=0与椭圆相切。

    (Ⅰ)求椭圆C的方程;

    (Ⅱ)如果椭圆C的左顶点为A,右焦点为F,过F的直线与椭圆C交于P,Q两点,直线AP,AQ与直线l 2分别交于N,M两点,求证:四边形MNPQ的对角线的交点是定点。

    (Ⅰ)由题知,抛物线y 2=16x的准线方程为x=-4,

    设椭圆

    的右焦点为F(c,0),其中

    ,即

    ,①

    ,消去x,得

    由于直线x+2y-4=0与椭圆C相切,

    所以

    即4b 2+a 2-16=0,

    所以4(a 2-c 2)+a 2-16=0,

    整理得5a 2-4c 2-16=0, ②

    将①代人②,得5×4c-4c 2-16=0,即c 2-5c+4=0,解得c=1或4,

    由于

    ,所以c=1,

    所以,所以椭圆C的方程为

    (Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,A(-2,0),F(1,0),

    直线l 2的方程为x=4,

    根据椭圆的对称性,当直线PQ⊥x轴时,四边形MNPQ是等腰梯形,对角线PM,ON的交点在x轴上,

    此时,直线PQ的方程为x=1,

    ,得

    不妨取

    ,故直线AP的方程为

    将x=4代入,得N(4,3),所以,直线QN的方程为

    令y=0,得x=2,即直线QN与x轴的交点为R(2,0),

    此点恰为椭圆的右顶点.

    下面只要证明,在一般情况下Q,N,R三点共线即可.

    设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),N(4,y 3),M(4,y 4),直线PQ的方程为x=my+1,

    消去x,得

    所以,

    因为

    三点共线,

    所以,

    共线,

    所以

    ,即

    由于,

    所以,

    所以,

    共线,即Q,N,R三点共线。

    同理可证,P,M,R三点共线。

    所以,四边形MNPQ的对角线的交点是定点,此定点恰为椭圆的右顶点。