高三数学文科圆锥曲线大题训练(含答案)
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高三数学文科圆锥曲线大题训练(含详细解答)
1.已知椭圆
2
2
:416C x
y
.
(1)求椭圆C 的离心率;
(2)设椭圆C 与y 轴下半轴的交点为
B ,如果直线10y kx k 交椭圆
C 于不同的
两点,E F ,且,,B E F 构成以EF 为底边,B 为顶点的等腰三角形
,判断直线EF 与圆
2
2
12
x
y
的位置关系.
1.解:(I)由题意,椭圆C 的标准方程为
2
2
1164
x
y
,
所以
2
2
2
2
2
16,4,12从而a b c
a b ,
因此
4,23a
c
,故椭圆C 的离心率32
c e
a
............4分
(II)由
2
2
1,416
y kx x
y
得2
2
148120k
x
kx ,
由题意可知
0. ..............5分
设点,E F 的坐标分别为1122,,,x y x y ,EF 的中点M 的坐标为
,M M x y ,
则122
42
14M
x x k x k
,1
2
2
12
14M
y y y k
......................7分因为BEF 是以EF 为底边,B 为顶点的等腰三角形,
所以BM EF , 因此BM 的斜率1BM
k k
. ............... ...........................................8分
又点B 的坐标为
0,2,所以2
2
2
1
22381440
414M BM
M
y k
k
k k
x k
k
,..........10分即
2
38104k k
k
k ,亦即2
18
k
,所以24
k
,....................12分
故EF 的方程为2440x y
.
............... ...........................................13分
又圆2
2
12
x
y
的圆心
0,0O 到直线EF 的距离为422232
18
d
, 所以直线EF 与圆相离.....................14分
2.已知椭圆的中心在坐标原点
O ,长轴长为22,离心率22
e
,过右焦点F 的直线l 交
椭圆于P ,Q 两点.(1)求椭圆的方程;
(2)当直线l 的斜率为1时,求
POQ 的面积;
(3)若以,OP OQ 为邻边的平行四边形是矩形,求满足该条件的直线
l 的方程.
2.解:(1)由已知,椭圆方程可设为
222
2
10x y a b a
b
.
--------1分
∵长轴长为
22,离心率22e
,∴
1,2b c a .
所求椭圆方程为
2
2
12
x
y
.
----------- 4分
(2)因为直线l 过椭圆右焦点
1,0F ,且斜率为1,所以直线l 的方程为1y
x .
设
1122,,,P x y Q x y ,由
2
2
22,
1,
x y
y
x 得
2
321
0y
y
,解得12
11,3
y y .
∴1
21
2
1122
2
3
POQ S OF
y y y y .--------------9分
(3)当直线l 与
x 轴垂直时,直线l 的方程为1x ,此时
POQ 小于90,,OP OQ 为
邻边的平行四边形不可能是矩形.当直线l 与
x 轴不垂直时,设直线
l 的方程为1y
k x .
由
2
2
22,
1,
x y y
k x 可得2
2
2
2
124220k x k x k
.
∴22
12
12
2
2
422
,1212k
k
x x x x k k
.
11(1)y k x ,22(1)y k x 212
2
12k
y y k
因为以,OP OQ 为邻边的平行四边形是矩形
0OP OQ
uu u r uuu r
.
由2
21212
2
2
22
01212k
k
OP OQ
x x y y k k
uu u r uuu r 得2
2k
,
2k .
所求直线的方程为
2(1)y
x .----------------14分
3.在平面直角坐标系
xOy 中,椭圆C :2
2
2
21(0)x
y a
b a
b
的一个顶点为(2,0)A ,
离心率为
63
.
(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 过点
A ,过O 作l 的平行线交椭圆C 于P ,Q 两点,如果以PQ 为直径的圆
与直线l 相切,求l 的方程.3. 解:(1)依题意,椭圆的焦点在
x 轴上,
因为2a
,
63
c a
,
所以
263
c
,2
2
2
43
b a
c
.
所以椭圆的方程为2
2
314
4
x
y .
…………4分(2)依题意,直线
l 的斜率显然存在且不为
0,设l 的斜率为k ,
则可设直线l 的方程为(2)y k x ,则原点O 到直线l 的距离为
2
|2|1
k d
k
.
设
11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则
2
2
34y kx x
y
消y
得2
2
(31)4k
x
.
可得
2
2
22(
,
)3131
k P k
k
,2
2
22(
,
)31
31
k Q k
k
.
因为以
PQ 为直径的圆与直线l 相切,
所以
1||2PQ d ,即||OP d .所以
2
2
2
2
2
2
22|2|(
)()(
)31
31
1
k k k
k k
,解得
1k .
所以直线l 的方程为20x
y
或2
0x y .
………14分
4.已知离心率为
32的椭圆2
222
:1(0)x
y C a b
a
b
与直线2x 相交于,P Q 两点(点P
在
x 轴上方),且2PQ .点,A B 是椭圆上位于直线PQ 两侧的两个动点,且
APQ BPQ .
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)求四边形APBQ 面积的取值范围.
4.解:(1)由已知得32
e
,则
12
b a
,设椭圆方程为
22
2
2
1(0)
4x
y b b
b
由题意可知点(2,1)P 在椭圆上,
所以
2
2
4114b
b
.解得2
2b
.故椭圆C 的标准方程为
2
2
182
x
y
.
………4分
(2)由题意可知,直线
PA ,直线PB 的斜率都存在且不等于0.
因为
APQ BPQ ,所以PA
PB k k .
设直线PA 的斜率为k ,则直线:1(2)PA y k x (0k
).
由
2
2
48
(12),
x
y
y kx k 得22
2
(14)8(12)161640k x
k k x k k ……(1).
依题意,方程(1)有两个不相等的实数根,即根的判别式0成立.
即22
22
64(12)
4(14)161640k k k k
k ,
化简得
2
16(21)
0k ,解得12
k
.
因为2是方程(1)的一个解,所以
2
2
16164
214A
k
k
x k
.
所以2
2
882
14A
k
k
x k
.
当方程(1)根的判别式0时,12
k
,此时直线PA 与椭圆相切.
由题意,可知直线
PB 的方程为1(2)y k x .
同理,易得
2
2
2
2
8()
8()
2882
14()14B
k k k
k
x k k
.
由于点,A B 是椭圆上位于直线PQ 两侧的两个动点,APQ BPQ ,
且能存在四边形
APBQ ,则直线PA 的斜率k 需满足12
k
.
设四边形APBQ 面积为S ,则
1
12
2
2
2
APQ
BPQ
A
B
S S
S
PQ x PQ
x 2
2
2
2
1
882
882
2
1414B A k k k k PQ x x k
k
2
1614k k
由于12
k
,故
2
1616
1144k S
k
k
k
.
当1
2k
时,144k k
,即110
14
4k
k ,即04S .
(此处另解:设
t k ,讨论函数1()
4f t t t 在1,
2
t
时的取值范围.
2
2
2
141
()4t f t t
t
,则当12
t
时,()0f t ,()f t 单调递增.
则当12
t 时,()(4,
)f t ,即S 0,4.)
所以四边形APBQ 面积S 的取值范围是
0,4.
………14分
5.已知椭圆的一个顶点为)1,0(A ,焦点在x 轴上,若右焦点到直线02
2y x
的距离为 3.
(1)求椭圆的标准方程;(2)设直线0y
kx
m k
与椭圆相交于不同的两点M 、N ,当A M
A N 时,
求m 的取值范围.
5.解: (1)依题意可设椭圆方程为
22
2
1x y
a
,………….2分
则右焦点F 的坐标为
2
1,0a
,
由题意得
2
12232
a
,解得2
3a
,
故所求椭圆的标准方程为
2
2
13
x
y
.
………………………….5分
6.已知椭圆
1C 的中心在坐标原点,两焦点分别为双曲线
2
2
2:
12
x
C y
的顶点,直线
20x y
与椭圆1C 交于A ,B 两点,且点A 的坐标为(
2,1),点P 是椭圆1C 上异
于点A ,B 的任意一点,点Q 满足0AQ AP
,0BQ BP ,且A ,B ,Q 三点不共线.
(1)求椭圆
1C 的方程;
(2)求点Q 的轨迹方程;(3)求
ABQ 面积的最大值及此时点
Q 的坐标.
6.(1)解法1:∵双曲线2
2
2:
12
x
C y
的顶点为1(2,0)F ,2(2,0)F , ……1分
∴椭圆
1C 两焦点分别为1(2,0)F ,2(2,0)F .
设椭圆
1C 方程为
12
22
2b
y a
x 0a b ,∵椭圆1C 过点A (2,1),∴1
2
24a AF AF ,得2a
.……2分
∴
2
2
2
2
2b
a
.
………………………3
分
∴椭圆
1C 的方程为
2
2
142
x
y
.
………………………4分
解法2:∵双曲线2
2
2:
12
x
C y
的顶点为1(2,0)F ,2(2,0)F , …………………1分
∴椭圆
1C 两焦点分别为1(
2,0)F ,2(2,0)F .
设椭圆
1C 方程为
12
22
2b
y a
x 0a
b ,
∵椭圆1C 过点A (
2,1),
∴
22211a
b . ①………………………2分. ∵2
2
2a
b
,
②
………………………3
分
由①②解得2
4a
, 2
2b .
∴椭圆
1C 的方程为
2
2
142
x y
.
………………………4分
(2)解法1:设点),(y x Q ,点
),(11y x P ,
由A (2,1)及椭圆1C 关于原点对称可得
B (2,
1),
∴(2,1)AQ
x
y ,11(2,1)AP x y ,(2,1)BQ
x
y ,1
1(2,1)BP x y . 由0AQ AP , 得1
1(2)(2)(1)(1)
0x
x y y ,……………………5分
即
11(2)(2)
(1)(1)x
x y y .
①
同理, 由0BQ BP , 得1
1(2)(2)(1)(1)x x y y . ②……………6分
①②得
2
2
2
21
1
(2)(2)(1)(1)x
x
y y
.
③
………………………7
分
由于点
P 在椭圆1C 上, 则
221
1
142
x
y
,得221
1
42x
y , 代入③式得22
2
21
1
2(1)(2)(1)(1)y
x
y y
.
当21
10y
时,有2
2
25x y
,
当
2
1
10y ,则点(
2,1)P 或(2,1)P ,此时点Q 对应的坐标分别为
(2,1)或
(2,1),其坐标也满足方程
2
2
25x
y
.
………………………8
分
当点P 与点A 重合时,即点
P (
2,1),由②得23y
x ,
解方程组
2
2
25,23,
x y
y
x
得点Q 的坐标为
2,1或
2,22.
同理, 当点P 与点B 重合时,可得点Q 的坐标为
2,1或
2,22.
∴点Q 的轨迹方程为
2
2
25x
y
, 除去四个点2,1,2,22
, 2,1,
2,22
.
………………………9分
解法2:设点),(y x Q ,点
),(11y x P ,
由A
(
2,1)及椭圆1C 关于原点对称可得B (2,
1),
∵0AQ AP
,0BQ BP
,
∴AQ AP
,BQ BP
.
∴
11
11
12
2y y x x
1
2x ,①
……………………5分
11
11122y y x x 1
2x . ②
……………………6分
①②得
1
2
2
22
1
1112
2
y y x
x
. (*)
………………………7分
∵点P 在椭圆
1C 上,
∴
2
2
1114
2
x y ,得2
21
1
2
2
x y
,
代入(*)式得
22
1
22
1
11
1212
2
x
y x
x
,即
2
2
1112
2
y x
,
化简得2
2
25x
y .
若点(
2,1)P 或(2,1)P , 此时点Q 对应的坐标分别为
(2,1)或
(2,1),其坐标也满足方程
2
2
25x
y
.
………………………8
分
当点P 与点A 重合时,即点P (
2,1),由②得23y
x ,
解方程组
2
2
25,23,
x y
y
x
得点Q 的坐标为
2,1或
2,22.
同理, 当点P 与点B 重合时,可得点Q 的坐标为
2,1或
2,22.
∴点Q 的轨迹方程为
2
2
25x
y
, 除去四个点2,1,2,22
, 2,1,
2,22
.
………………………9分
(3) 解法1:点Q
,x y 到直线:AB 20x
y 的距离为
23
x y .
△ABQ 的面积为2
2
21(22)
(11)
23
x
y S
………………………
10分
2x
y
2
2
222x
y
xy .
………………………11分
而
2
2
222(2)(
)422
y y
xy x x
(当且仅当22
y x
时等号成立)
∴2
2
2
2
2
2
2
2
52222452
2
y
S x
y
xy
x
y
x
x
y
522
. ……12分
当且仅当22
y x
时, 等号成立.
由
2
22,2
25,
y x x
y
解得
2
,22,x y
或2,
2
2.
x
y
………………………13分
∴△ABQ 的面积最大值为
522
, 此时,点Q 的坐标为
2,22
或
2,22
.…14分
解法2:由于2
2
2211
23AB ,
故当点Q 到直线AB 的距离最大时,△ABQ 的面积最大.………………………10分
设与直线AB 平行的直线为
20x y m ,
由
2
2
20,
25,
x y m x
y
消去
x ,得2
2
542250y my c ,
由2
2
322025
0m
m
,解得522
m
.………………………11分
若522
m
,则2y ,22
x ;若522
m
,则2y ,22
x
.…12分
故当点Q 的坐标为
2,22
或
2,22
时,△ABQ 的面积最大,其值为
2
2
2
22
21522
2
1
2
S
AB
.………………………14分
7.如图,B A,分别是椭圆C :
)0(12
22
2b
a b
y a
x 的左右顶点,F 为其右焦点,2是
AF 与FB 的等差中项,
3是AF 与FB 的等比中项.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)已知点P 是椭圆C 上异于B A,的动点,直线l 过点A 且垂直于x 轴,若过F 作直线FQ
垂直于AP ,并交直线l 于点Q .证明:B P Q ,,三点共线.
7.【解析】:(1)解:F (1,0),|AF|=a+c ,|BF|=a ﹣c .由2是|AF|与|FB|的等差中项,是|AF|与|FB|的等比中项.∴
,解得a=2,c=1,
∴b 2
=a 2
﹣c 2
=3.∴椭圆C 的方程为=1.
(2)证明:直线
l 的方程为:x=﹣2,直线AP 的方程为:y=k (x+2)(k ≠0),
联立
,化为(3+4k 2)x 2+16k 2x+16k 2
﹣12=0,
∴,
∴x P =
,∴y P =k (x P +2)=,
∵QF ⊥AP ,∴k PF =﹣.直线QF 的方程为:y=﹣,
把x=﹣2代入上述方程可得y Q =,
∴Q
.
∴k PQ =
=,k BQ =.
∴k PQ =k BQ ,
∴B ,P ,Q 三点共线.
8.已知椭圆222
2
:
10x y C a b a
b
的离心率为
32
,且经过点
0,1.圆
2
2
2
2
1:C x
y
a
b
. (1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l
:0y kx m k 与椭圆C 有且只有一个公共点
M ,且l 与圆1C 相交
于,A B 两点,问AM BM 0是否成立?请说明理由.8.解析:(1)解:∵椭圆22
2
2
:
1x y C a
b
过点0,1,
∴2
1b
.
∵
2
2
2
3,2c a
b c a
,
∴2
4a
.
∴椭圆C 的方程为
2
2
14
x
y
.
……………4分
(2)解法1:由(1)知,圆
1C 的方程为2
2
5x
y
,其圆心为原点O . ……………5分
∵直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点M ,
∴方程组
2
2
,
1
4
y
kx m x y
(*)有且只有一组解.
由(*)得2
2
2
148440k
x
kmx
m .…………6分
从而
2
2
2
841444
0km k m
,化简得2
2
14m
k .①………7分
2
2
8414214M
km km
x k
k
,2
2
2
41414M M
k m m y kx m
m
k
k
. ……9分
∴点M 的坐标为
2
2
4,
1414km m k
k
. ……………10分
由于0k ,结合①式知0m ,
∴OM
k k
2
2
114144
14m
k k
km
k
.
…………11分
∴OM 与AB 不垂直. ……12分∴点M 不是线段AB 的中点. ………13分∴AM
BM
0不成立.
………14分
解法2:由(1)知,圆
1C 的方程为2
2
5x
y
,其圆心为原点O .
………5分
∵直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点M ,
∴方程组
2
2
,
1
4
y
kx m x y
(*)有且只有一组解.
由(*)得2
2
2
148440k
x
kmx
m .………6分
从而
2
2
2
841444
0km k m
,化简得2
2
14m
k .①
………7分
2
2
8414214M
km km x k
k
,
………………8分
由于0k ,结合①式知0m ,
设
1122,,,A x y B x y ,线段AB 的中点为,N N N x y , 由
2
2
,5,
y kx m x
y
消去y ,得2
2
2
1
250k
x
kmx m
.…………9分
∴1
22
2
1N x x km x k . …………10分
若
N M x x ,得
2
2
4114km km k
k
,化简得30,矛盾. ………11分
∴点N 与点M 不重合. ………12分∴点M 不是线段AB 的中点. …………13分∴AM
BM 0不成立.
………14分
9.已知抛物线
C :2
2(0)y
px p 的焦点为F ,若过点F 且斜率为1的直线与抛物线相
交于,M N 两点,且
8MN
.
(1)求抛物线C 的方程;
(2)设直线
l 为抛物线C 的切线,且l ∥MN ,P 为l 上一点,求PM PN 的最小值.
9.【解析】(1)由题可知(
,0)2
p F ,则该直线方程为:
2
p y
x
,………1分
代入
2
2(0)
y
px p
得:2
2
304
p
x
px
,设1122(,),(,)M x y N x y ,则有
12
3x x p …3分
∵
8MN
,∴1
2
8x x p ,即38p p ,解得
p 2
∴抛物线的方程为:2
4y
x .………5分
(2)设l 方程为y
x
b ,代入
2
4y
x ,得2
2
(24)0x
b x b ,因为l 为抛物线C 的切线,∴0,
解得
1b ,∴:l 1
y
x ………7分
由(1)可知:
1
26x x ,121
x x 设(,1)P m m ,则
1
122
(,(1)),(,(1))
PM
x m y m PN x m y m 所以
12
12
()()[(1)][(1)]
PM PN
x m x m y m y m 2
2
121
2121
2()
(1)()
(1)
x x m x x m
y y m y y m 12
6x x ,12
1x x ,
2
1212
()1616y y x x ,124y y ,
22
1
21
24()y
y x x ,∴121
2
1
2
44
x x y y y y 2
2
1644(1)(1)
PM PN m m m m ………10分
2
2
2[43]2[(2)
7]14
m
m m 当且仅当
2m 时,即点P 的坐标为(2,3)时,PM PN 的最小值为
14.………12分
10.已知动圆
C 过定点)(2,0M ,且在x 轴上截得弦长为4.
设该动圆圆心的轨迹为曲线C .
(1)求曲线
C 方程;
(2)点A 为直线l :20x
y 上任意一点,过
A 作曲线C 的切线,切点分别为
P 、
Q ,APQ 面积的最小值及此时点A 的坐标.
10.解析:(1)设动圆圆心坐标为(,)C x y ,根据题意得
2
2
2
(2)4x y y +-=
+,
(2分)化简得
2
4x y =.
(2分)
(2)解法一:设直线
PQ 的方程为y kx b =+,
由24x y y kx b
ì?=?í?
=+?消去y 得2440x kx b --=设1122(,),(,)P x y Q x y ,则121244x x k x x b
ì+=??í?=-?,且21616k b D =+(2分)
以点P 为切点的切线的斜率为1112
y x ¢=
,其切线方程为1111()
2
y y x x x -=
-即2
11
112
4
y x x x
=
-
同理过点Q 的切线的方程为2
22
11
2
4
y x x x =
-
设两条切线的交点为
(,)A A A x y 在直线20x y --=上,
12x x 1Q ,解得1212224A A x x x k x x y b ì+??==???í??==-???
,即(2,)A k b -则:220k b +-=,即22b k
=-(2分)
代入222
161616323216(1)160
k b k k k D =+=+-=-+>2
22
12||1||41PQ k x x k
k b
=
+-=++(2,)A k b -到直线PQ 的距离为2
2
|22|1
k b d k +=
+(2分)
3
3
2
2
2
2
4(22)4[(1)1]k k k =-+=-+当1k =时,APQ S D 最小,其最小值为
4,此时点A 的坐标为(2,0). (4分)
解法二:设00(,)A x y 在直线20x y --=上,点1122(,),(,)P x y Q x y 在抛物线2
4x y
=上,则以点P 为切点的切线的斜率为1112
y x ¢=
,其切线方程为1111()
2
y y x x x -=-即11
12
y x x y =
-同理以点Q 为切点的方程为
22
12y x x y =
-(2分)
设两条切线的均过点
00(,)A x y ,则0101
010112
12y x x y y x x y ì??=-??í
??=-???
,点,P Q 的坐标均满足方程
0012
y xx y =
-,即直线PQ 的方程为:00
12y x x y =
-(2分)
代入抛物线方程
2
4x y =消去y 可得:
2
00240
x x x y -+=
00(,)A x y 到直线PQ 的距离为2
002
01|
2|2
11
4
x y d x -=
+(2分)
3
3
2
2
2
2
00011(48)[(2)4]2
2
x x x =
-+=
-+所以当
02x =时,APQ S D 最小,其最小值为4,此时点A 的坐标为(2,0).
(4分)
11.已知点)1,2(A 在抛物线:2
x ay 上,直线1:l 1y kx (R k ,且0k )与抛物线E 相交于C B,两点,直线AC AB,分别交直线2:l 1y 于点S ,T .
(1)求a 的值;(2)若
25S
,求直线1l 的方程;
(3)试判断以线段ST 为直径的圆是否恒过两个定点?若是,求这两个定点的坐
标;若不是,说明理由.
11.(1)解:∵点2,1A 在抛物线2
:E x ay 上,∴4a . ……1分
第(2)、(3)问提供以下两种解法:
解法1:(2)由(1)得抛物线E 的方程为2
4x
y.
设点,B C 的坐标分别为1122,,,x y x y ,依题意,2
21
12
24,4x
y x
y ,
由
2
1,4,y kx x
y 消去y 得2
440x
kx ,
解得2
2
1,2
441
2212
k
k x k k
.
∴1
212
4,4x x k x x .
……………2分
直线AB 的斜率21
111
1112
4224AB
x
y x k x x ,
故直线AB 的方程为1
2124
x y x
.
……………3分
令1y
,得182
2
x
x ,∴点S 的坐标为
1
82
,12
x . ……………4分
同理可得点T 的坐标为
2
82
,12
x .
……………5分
∴1
21
2
12
88822
22
22x x ST
x x x x 1
21
2
1
2
12
1
2
8824
8x x x
x
x x x x x x k
k . ……………6分
∵25ST ,
∴1
2
25x x k .
由2
2
12
12
124x x x x x x ,得2
2
201616k
k
,
解得2k , 或2k ,
…………… 7分
∴直线1l 的方程为21y
x ,或21y
x .
……………9分
(3)设线段ST 的中点坐标为0,1x ,则1
2
1
212441882
2
2
22222x x x x x x x 121
2
444444
2
22
24
8k k x x x x k k . ……………10分
而2
ST
2
221
2
1
212
2
2
2
161
4k
x x x x x x k k
k
,……………11分
∴以线段ST 为直径的圆的方程为
2
22
211
4
x
y ST k 22
41
k
k
.
展开得22
2
2
2
41
441
4k
x x y k
k
k
.
……………12分令0x
,得2
1
4y ,解得1y 或3y
.
……………13分∴以线段ST 为直径的圆恒过两个定点0,1,0,3.
……………14分
解法2:(2)由(1)得抛物线E 的方程为2
4x
y.
设直线AB 的方程为112y k x ,点B 的坐标为11,x y ,
由
112,1,
y k x y
解得
1
22,
1.
x k y
∴点S 的坐标为
1
22
,1k . ………2分
由
12
12,4,
y k x x
y 消去y ,得211
4840x k x k ,
即1242
0x x k ,解得2x
或142x k .
∴1
1
42x k ,2
2
1
1
1
1
14414y x k k .
∴点B 的坐标为2
11142,441k k k . ………3分
同理,设直线AC 的方程为212y k x ,则点T 的坐标为
2
22,1k ,点C 的坐标为22
2
242,441k k
k . …………4分
∵点,B C 在直线1:1l y kx 上,
∴2
2222
21
12
1
21
2
12
1
44144142
42
k
k k
k k
k
k k k k k k k 121k k .
∴12
1k k k . ………5分
又2
111
44142
k k k k 1,得2
1
11
121
4442412k k kk k
k k k k ,
化简得12
2k k k .
……………6分
1
2
1
2
12
2222
2
k k ST
k k k k ,
…………7分
∵25ST ,∴
1
2
12
225k k k k .∴2
2
1
2
12
5k k k k .
由2
2
2
1
2
12
12
12
12454k k k k k k k k k k ,
得22
5124k k
k ,
解得2k
.
……8分
∴直线1l 的方程为21y
x ,或21y
x .
…… 9分
(3)设点,P x y 是以线段ST 为直径的圆上任意一点,则0SP TP ,………10分
得1
2
222
2
11
0x x y y k k ,…11分整理得,2
2
44
1
0x x
y k . …12分
令0x
,得2
1
4y ,解得1y 或3y
.
……13分
∴以线段ST 为直径的圆恒过两个定点
0,1,0,3.
…14分
12.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 的中心在原点O ,焦点在x 轴上,短轴长为2,
离心率为
22
(1)求椭圆C 的方程;(2)B A,为椭圆C 上满足
AOB 的面积为
64
的任意两点,
E 为线段AB 的中点,射线
OE 交椭圆C 于点P ,设OP
tOE ,求实数t 的值.
12.【解】(I)设椭圆C 的方程为
)
0(12
22
2b
a
b
y a
x 由题意可得:
2
22
2
2
2
2
b a c
e
c
b
a
,解得:1
,2c b a 因此:椭圆C 的方程为
1
2
2
2
y
x
(II)(1)当B A,两点关于x 轴对称时,设直线
AB 的方程为m x
,
由题意可得:)
2,0()
0,2(m 将
x m 代入椭圆方程12
2
2
y
x ,得2
2|
|2
m y 所以:4
622|
|2
m m S AOB ,解得:2
32m 或2
12
m
①
又)
0,()
0,2(21)
(2
1mt m t OB OA t OE
t OP
因为P 为椭圆C 上一点,所以12)
(2
mt ②由①②得:42
t
或3
42
t
,又知0t
,于是2t
或33
2
t
(2)当B A,两点关于
x 轴不对称时,设直线
AB 的方程为h kx
y
,
由h
kx y y x 122
2
得:0
124)21(2
2
2h
khx x
k 设
),(),,(2211y x B y x A ,由判别式
0可得:2
2
21h
k 此时:2
21
212
2
2
12
2
121
22)
(,21
22,214k
h h
x x k y y k
h x x k
kh x x ,
所以
2
2
2
2
212
212
21211224)(1||k
h
k k
x x x x k
AB 因为点O 到直线AB 的距离
2
1||k
h d
所以:2
2
2
22
1||21211222
1||2
1
k
h k
h
k
k
d AB S
AOB
4
6|
|21212
2
2
2h k
h
k
③
令2
21k n
,代入③整理得:0
161634
2
2
h n h n 解得:24h n 或234h n ,即:2
2421h k 或223421h k ④
又)21,212(),(21)(212
22121k
ht
k kht y y x x t OB OA t OE t OP 因为P 为椭圆C 上一点,所以1])21
(
)
21
2(
2
1[2
2
2
2
2
k
h k
kh t ,即
1212
2
2
t
k
h
⑤
将④代入⑤得:42
t 或34
2
t
,又知0t ,于是2t 或33
2
t
,经检验,符合题意综上所述:2t
或3
3
2t
13.已知点
2,1P 在抛物线2
1:20C x
py p
上,直线l 过点0,2Q 且与抛物线1C 交
于A 、B 两点。
(1)求抛物线1C 的方程及弦AB 中点M 的轨迹2C 的方程;
(2)若直线
1l 、2l 分别为1C 、2C 的切线,且12//l l ,求12l l 到的最近距离。