圆锥曲线高考真题专练(含答案)之欧阳美创编
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2018年数学全国1卷
设椭圆2
2:12x C y +=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于
,A B 两点,点M 的坐标为(2,0).
(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠. 解:(1)由已知得(1,0)F ,l 的方程为x=1.
由已知可得,点A 的坐标为或(1,.
所以AM 的方程为
y x =+y x =. (2)当l 与x 轴重合时,0OMA OMB ∠=∠=︒. 当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线,所以
OMA OMB ∠=∠.
当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为
(1)(0)y k x k =-≠,1221(,),(,)A y x y x B ,
则
12x x <<MA ,MB 的斜率之和为
212122
MA MB x x y y
k k +=
+--. 由1122,y k k x y k x k =-=-得
121212(23()42)(2)
MA MB x x x x k k x x k
k k -+++=
--.
将(1)y k x =-代入2
212
x y +=得
2222(21)4220k x k x k +-+-=.
所以,21221222422
,2121
x x x k k k x k -+==++.
则31313222
44128423()4021
k k k k k
k k k k x x x x --++-++==+. 从而0MA MB k k +=,故MA ,MB 的倾斜角互补,所以
OMA OMB ∠=∠.
综上,OMA OMB ∠=∠. 已知椭圆C :22
22=1x y a b
+(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),
P3(–1
),P4(1
C 上.
(1)求C 的方程;
(2)设直线l 不经过P2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P2A 与直线P2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点. 解:
(1)由于3
P ,4
P 两点关于y 轴对称,故由题设知C 经过3
P ,
4P 两点.
又由2222
11134a b a b +>+
知,C 不经过点P1,所以点P2在C 上.
因此2
22
1
11314b a b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得22
41a b ⎧=⎪⎨=⎪
⎩. 故C
的方程为2
21
4x y +=.
(2)设直线P2A 与直线P2B 的斜率分别为k1,k2, 如果l 与x 轴垂直,设l :x=t ,由题设知0t ≠,且||2t <,可得A ,B 的坐标分别为(t
,(t
,).
则121
k k +-=-,得2t =,不符合题设.
从而可设
l :y kx m =+(1m ≠).将y kx m =+代入2
21
4x y +=得
由题设可知
22
=16(41)0k m ∆-+>. 设A (x1,y1),B (x2,y2),则x1+x2=2
841km
k -+,x1x2=224441m k -+.
而
12121211y y k k x x --+=
+
121212
2(1)()
kx x m x x x x +-+=
.
由题设1
21k k +=-,故1212(21)(1)()0k x x m x x ++-+=.
即222448(21)(1)0
4141m km
k m k k --+⋅+-⋅=++.
解得
12m k +=-
.
当且仅当
1
m >-时,
∆>,欲使l :1
2
m y x m +=-
+,即
1
1(2)2m y x ++=-
-,
所以l 过定点(2,1-) 2016年数学全国1卷
设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)
且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E.
(I )证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程; (II )设点E 的轨迹为曲线C1,直线l 交C1于M,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.
【答案】(I )13
42
2=+y x (0≠y );(II ))38,12[
【解析】
试题分析:(I )利用椭圆定义求方程;(II )把面积表示为关于斜率k 的函数,再求最值。
试题解析:(I )因为||||AC AD =,
AC
EB //,故
ADC ACD EBD ∠=∠=∠,
所以||||ED EB =,故||||||||||AD ED EA EB EA =+=+.
又圆A 的标准方程为16)1(22=++y x ,从而4||=AD ,所以
4||||=+EB EA .
由题设得)0,1(-A ,)0,1(B ,2||=AB ,由椭圆定义可得点E
的轨迹方程为:
13
42
2=+y x (0≠y ). (II )当
l
与x 轴不垂直时,设
l
的方程为
)0)(1(≠-=k x k y ,),(11y x M ,),(22y x N .
由⎪⎩
⎪⎨⎧=+
-=134)1(2
2y x x k y 得01248)34(2222=-+-+k x k x k . 则3482221+=+k k x x ,341242221+-=k k x x .
所以3
4)
1(12||1||22212
++=-+=k k x x k MN .
过点)0,1(B 且与l 垂直的直线m :)1(1--=x k
y ,A 到m 的距离为
1
22
+k ,所以
13
44)1
2
(42||222
22
++=+-=k k k PQ .故四边形MPNQ 的面积 3
41
112||||212++==
k PQ MN S . 可得当l 与x 轴不垂直时,四边形MPNQ 面积的取值范围为)38
,12[.
当l 与x 轴垂直时,其方程为1=x ,3||=MN ,8||=PQ ,四边形MPNQ 的面积为12.
综上,四边形MPNQ 面积的取值范围为)38
,12[.
2013年数学全国1卷
已知圆M :22(1)1x y ++=,圆N :22(1)9x y -+=,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线 C. (Ⅰ)求C 的方程;
(Ⅱ)l 是与圆P ,圆M 都相切的一条直线,
l 与曲线C 交于A ,B 两点,当圆P 的半径最长时,求|AB|.
【解析】由已知得圆M 的圆心为M (-1,0),半径1r =1,圆
N 的圆心为N (1,0),半径2r =3.
设动圆P 的圆心为P (x ,y ),半径为R. (Ⅰ)∵圆P 与圆M 外切且与圆N 内切,∴|PM|+|PN|=12()()R r r R ++-=12r r +=4,
由椭圆的定义可知,曲线C 是以M ,N 为左右焦点,场半轴长为2
的椭圆(左顶点除外),其方程为
22
1(2)43
x y x +=≠-. (Ⅱ)对于曲线C 上任意一点P (x ,y ),由于|PM|-|PN|=22R -≤2,∴R≤2,
当且仅当圆P 的圆心为(2,0)时,R=2.
∴当圆P 的半径最长时,其方程为22(2)4x y -+=, 当l 的倾斜角为090时,则l 与y 轴重合,可得
|AB|= 当l 的倾斜角不为090时,由1r ≠R知l 不平行x 轴,设l 与x 轴的交点为Q ,则
||||QP QM =1
R
r ,可求得Q (-4,0),∴设l :(4)y k x =+,由l 于圆M
1=
,解得k = 当k
时,将y x =代入221(2)43x y x +=≠-并整理得
27880x x +-=,解得1,2x
12|x x -=
187
. 当k =
时,由图形的对称性可知|AB|=187
,
综上,|AB|=187
或
|AB|=
2012年数学全国1卷
设抛物线22(0)C x py p =>:的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,已知以F 为圆心,FA 为半径的圆F 交l 于,B D 两点.
(1)
若90BFD ∠=,ABD ∆
的面积为,求p 的值及圆F 的方程;
(2)
若,,A B F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与
C 之有一个公共点,求坐标原点到,m n 距离的比值.
【解析】(1)由对称性知:BFD ∆是等腰直角∆,斜边2BD p = 点A 到准线l
的距离d FA FB === 圆F 的方程为22(1)8x y +-=
(2)由对称性设2
00(,)(0)2x A x x p >,则(0,)2
p F
点
,A B
关于点
F
对称得:
22
2
20000(,)3222
x x p B x p p x p p p --⇒-=-⇔=
得:3,)2p A
,直线:02p m y x =
+⇔+=
22
22x x x py y y x p p p '=⇔=⇒==⇒=⇒
切点)6p
P
直线:06p n y x x p -=
-⇔= 坐标原点到,m n
3=。
已知O 为坐标原点,F 为椭圆C :2
2
12
y x +=在y 轴正半轴上
的焦点,过F 且斜率为2-的直线l 与C 交与A 、
B 两点,点P 满足0OA OB OP ++=.
(I)证明:点P 在C 上;
(II)设点P 关于点O 的对称点为Q ,证明:A 、
P 、B 、Q 四点在同一圆上.
【命题意图】本题考查直线方程、平面向量的坐标运算、点与曲线的位置关系、曲线交点坐标求法及四点共圆的条件。
【解析】(I)(0,1)F ,l 的方程为21y x =+,代入2
2
12
y x +=并化
简得
242210x x --=. …………………
………2分
设112233(,),(,),(,)A x y B x y P x y , 则122626
,44
x x =
= 由题意得3123122
(),()1,2x x x y y y =-+=-
=-+=- 所以点P 的坐标为2
(,1)2
-
-. 经验证点P 的坐标2(1)2--满足方程22
12
y x +=,故点P 在
椭圆C 上…6分
(II)由P (1)-和题设知,Q ,PQ 的垂直平分线1l 的方程为
y x =. ①
设AB 的中点为M ,则1
)42
M ,AB 的垂直平分线2l 的方程为
1
24
y x =
+. ② 由
①、②得
1
l 、
2
l 的交点为
1
(,)88
N -
. …………………………9分
||8
NP ==
,
21||||2
AB x x =-=
||AM =
,
||8
MN ==
,
||8
NA ==
, 故||||NP NA =,
又||||NP NQ =, ||||NA NB =, 所以||||||||NA NP NB NQ ===,
由此知A 、P 、B 、Q 四点在以N 为圆心,NA 为半径的圆上.……………12分
如图,已知抛物线2:E y x =与圆222:(4)(0)M x y r r -+=>相交于A 、B 、C 、D 四个点。
(I )求r 得取值范围;
(II )当四边形ABCD 的面积最大时,求对角线AC 、
BD 的交点P 坐标
分析:(I )这一问学生易下手。
将抛物线2:E y x =与圆
222:(4)(0)M x y r r -+=>的方程联立,消去2
y ,整理得
227160x x r -+-=.
............(*) 抛物线2:E y x =与圆222:(4)(0)M x y r r -+=>相交于A 、B 、
C 、
D 四个点的充要条件是:方程(*)有两个不相等
的正根即可.易得15
4)r ∈.考生利用数形结合及函数和方程的思想来处理也可以.
(II )考纲中明确提出不考查求两个圆锥曲线的交点的坐
标。
因此利用设而不求、整体代入的方法处理本小题是一个较好的切入点.
设四个交点的坐标分别为11()A x x 、11(,)B x x -、22(,)C x x -、
22()D x x 。
则由(I )根据韦达定理有212127,16x x x x r +==-,15
(4)r ∈ 则2112211212||(
||()2
S x x x x x x x x =⋅⋅-=-
216r t -=,则22(72)(72)S t t =+-下面求2S 的最大值。
方法一:利用三次均值求解。
三次均值目前在两纲中虽不
要求,但在处理一些最值问题有时很方便。
它的主要手段是配凑系数或常数,但要注意取等号的条件,这和二次均值类似。
当且仅当72144t t +=-,即76
t =
时取最大值。
经检验此时
4)2
r ∈满足题意。
方法二:利用求导处理,这是命题人的意图。
具体解法略。
下面来处理点P 的坐标。
设点P 的坐标为:(,0)p P x 由A P C 、、
121p
=
得7
6
p x t =
==。
设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线
l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =.
(1)求l 的方程;
(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程. 解:(1)由题意得(1,0)F ,l 的方程为(1)(0)y k x k =->. 设1221(,),(,)A y x y x B ,
由2(1),4y k x y x
=-⎧⎨=⎩得2222(24)0k x k x k -++=.
2
16160k ∆=+>,故1222
24
k x k x ++=
. 所以122244
||||||(1)(1)x k AB AF BF k x +=+=+++=.
由题设知2244
8k k
+=,解得1k =-(舍去),1k =.
因此l 的方程为1y x =-.
(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为2(3)y x -=--,即5y x =-+. 设所求圆的圆心坐标为00(,)x y ,则
0022
0005,
(1)(1)16.2
y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=
+⎪⎩解得003,2x y =⎧⎨=⎩或0011,6.x y =⎧⎨=-⎩ 因此所求圆的方程为
22(3)(2)16
x y -+-=或
22(11)(6)144x y -++=.
设O 为坐标原点,动点M 在椭圆
C :2
212
x y +=上,过
M 做x
轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.
(1) 求点P 的轨迹方程;
(2) 设点
Q 在直线x=-3上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直
于OQ 的直线l 过C 的左焦点F. 解
(1)设P (x,y ),M (x0,y0),设N (x0,0),
()()00,,0,=-=NP x x y NM y
由2=NP
NM
得00
=,=
x x y y 因为M (x0,y0)在C 上,所以22
122
+=x y 因此点P 的轨迹方程为2
22+=x
y
(2)由题意知F (-1,0).设Q (-3,t ),P(m,n),则
()()3,1,,33t =-=---=+-OQ ,PF m n OQ PF m tn ,
由1=OP PQ 得22-31-+-=m m tn n ,又由(1)知22+=2m n ,故
3+3m-tn=0 所以0=OQ PF
,即⊥OQ PF
.学.科网又过点P 存在唯一直线垂
直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F. 已知椭圆
E:22
13
x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜
率为k(k>0)的直线交E 于A,M 两点,点N 在E 上,MA⊥NA. (I )当t=4,AM AN =时,求△AMN 的面积; (II )当2AM AN =时,求k 的取值范围. 【解析】
试题分析:(Ⅰ)先求直线AM 的方程,再求点M 的纵坐标,最后求AMN ∆的面积;(Ⅱ)设()11,M x y ,,将直线AM 的方程与椭圆方程组成方程组,消去y ,用k 表示1x ,从而表示||AM ,同理用k 表示||AN ,再由2AM AN =求k .
试题解析:(I )设()11,M x y ,则由题意知10y >,当4t =时,E
的方程为22
143
x y +=,()2,0A -.
由已知及椭圆的对称性知,直线AM 的倾斜角为4
π.因此直线
AM 的方程为2y x =+.
将2x y =-代入22
143x y +=得27120y y -=.解得0y =或127y =,所以
112
7
y =
. 因此AMN ∆的面积1121214422
7
7
49
=⨯⨯⨯=. (II )由题意
3t >,0k >,()A .
将直线
AM
的方
程
(y k x =+代入
22
13
x y t +=得
(
)2
2
222330tk x
x t k t +++-=.
由
(22
12
3t k x tk ⋅=
+
得)212
33tk x tk
-=
+,
故
1AM x =+=
由题设,直线AN 的
方程为
(1
y x k
=-
,故同理可
得
AN ==
,
由2AM AN =得
22233k
tk k t
=
++,即()()32321k t k k -=-
.
当k =
因此()33212k k t k -=-.3t >等价于()()
2
3233
21
32022
k k k k k k k -+-+-=<--, 即32
02k k -<-.由此得32020k k ->⎧⎨-<⎩,或32020
k k -<⎧⎨-
>⎩2k <<.
因此k 的取值范围是)2.
考点:椭圆的性质,直线与椭圆的位置关系. 平面直角坐标系xOy 中,过椭圆M :22
22=1x y a b
+(a >b >
0)右焦
点的直线0x y +=交
M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且
OP 的斜率为12
.
(1)求M 的方程;
(2)C ,D 为M 上两点,若四边形ACBD 的对角线CD⊥AB,求四边形ACBD 面积的最大值.
解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
则221122=1x y a b +,222222=1x y a b
+,2121=1y y
x x ---,
由此可得2212122121
=1b x x y y
a y y x x (+)-=-(+)-.
因为x1+x2=2x0,y1+y2=2y0,001
2
y x =, 所以a2=2b2.
又由题意知,M 的右焦点为
,0),故a2-b2=3.
因此a2=6,b2=3.
所以M 的方程为22
=163
x y +.
(2)
由22
0,
1,6
3x y x y ⎧+-=⎪⎨+=⎪⎩
解得3x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
或0,x y =⎧⎪⎨=⎪⎩
因此|AB|
.
由题意可设直线CD 的方程为
y
=3x n n ⎛
+-<<
⎝, 设C(x3,y3),D(x4,y4).
由22
,
16
3y x n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得3x2+4nx +2n2-6=0.
于是
x3,4
.
因为直线CD 的斜率为1, 所以|CD|
43|x x -=
由已知,四边形ACBD
的面积1||||2S CD AB =⋅=.
当n =0时,S
.
所以四边形ACBD
面积的最大值为3
.
已知O 为坐标原点,F
为椭圆2
2
:12
y C x +=在
y 轴正半轴上的
焦点,过F 且斜率为
的直线l 与C 交于A 、B 两点,点P 满足 0OA OB OP ++=. (I )证明:点P 在C 上;
(II )设点P 关于点O 的对称点为Q ,证明A P B Q 、、、四点在同一圆上。
解:
(I ) (0,1)F ,l
的方程为1y =+,代入2
2
12
y x +=并化简
得……2分
2410x -=设
()()112233,,,,(,)A x y B x y P x y ,则12x x =
=,
得)
12121221x x y y x x +=
+=++=得
()()31231212
x x x y y y =-+=-
=-+=-所以点P 的坐标
为12⎛
⎫-
- ⎪ ⎪⎝
⎭
,验证得P 在椭圆上。
……6分
(II )
由1P ⎛
⎫-
⎪ ⎪⎝
⎭
,知Q ⎫⎪⎪⎝⎭,PQ 的垂直平分线1l 的方
程为.y x =设
AB 的中点为
M ,则1?2M ⎫
⎪⎪⎝⎭
,AB
的垂直平分线2l
的方程为1
94
y x =
+⋯⋯分联立1
2l l ⎧⎨⎩
,得1,88N ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭
,……9分
21||2
||4
||||8||||,8
||||,
||||,||||,||||||||,
x AM MN NA NP NA NP NQ NA NB NA N NP AB P NB NQ Q A B x P ===-==
==========故又所以由此可知、、、四点在以N NA 为圆心,为半径的圆上 (12)
分
己知斜率为1的直线l 与双曲线
C :()22
22100x y a b a b
-=>,>相交于B 、D 两点,且BD 的中点为()1,3M . (Ⅰ)求C 的离心率;
(Ⅱ)设C 的右顶点为A ,右焦点为F ,17DF BF =,证明:
过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切.
解:
(I )由题设知,l 的方程为.2+=x y
代入C 的方程,并化简得,
设),(),,(2211y x D y x B
则,4,422222122221a
b b
a a x x a
b a x x -+-=⋅-=①
由)3,1(M 为B D 的中点知,12
2
1=+x x 故
即,322a b =②
故.222a b a c =+=
所以C 的离心率.2==a
c e
(II )由①、②知,C 的方程为:22
233a y x =-
A (a ,0),F (2a ,0),,02
34,22
2121<+-=⋅=+a x x x x 故不妨设.a ,21≥-≤x a x …………9分 又.17||||=⋅FD BF 故.178452=++a a
解得5
9,1-==a a 或(舍去)
故2||=
BD .64)(2||2122121=-+=-x x x x x x
连结MA ,则由A (1,0),M (1,3)知|MA|=3,从而 MA=MB=MD ,且MA⊥x 轴,因此以M 为圆主,MA
为半径的圆经地A 、B 、D 三点,且在点A 处与x 轴相切, 所以过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切。
…………12分
已知斜率为k 的直线l 与椭圆22
143
x y C +=:交于A ,B 两点,
线段AB 的中点为()()10M m m >,. (1)证明:12
k <-;
(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0.证明:FA ,FP ,FB 成等差数列,并求该数列的公差.
解:(1)设1221(,),(,)A y x y x B ,则222212121,14343
y x y x +=+=.
两式相减,并由12
2
1y x y k x -=-得
1122
043
y x y k x +++⋅=. 由题设知
12121,22
x y x y
m ++==,于是 3
4k m =-
.① 由题设得3
02
m <<,故12
k <-.
(2)由题意得(1,0)F ,设33(,)P x y ,则
331122(1,)(1,)(1,)(0,0)y x x y x y -+-+-=.
由(1)及题设得3321213()1,()20y y x x y x m =-+==-+=-<. 又点P 在C 上,所以34m =,从而3(1,)2P -,3||2
FP =. 于是
1||(22
x
FA x ===-.
同理2||22
x FB =-
.
所以121||||4()32
FA FB x x +=-+=.
故2||||||FP FA FB =+,即||,||,||FA FP FB 成等差数列.
设该数列的公差为d ,则
1212||||||||||2FB FA x x d =-=-=.②
将34
m =代入①得1k =-.
所以l 的方程为74
y x =-+,代入C 的方程,并整理得
21
71404
x x -+
=. 故121212,28
x x x x +==
,代入②解得||28d =.
所以该数列的公差为
28
或28
-. 已知抛物线C :y2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 与A,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆. (1)证明:坐标原点O 在圆M 上;
(2)设圆M 过点P (4,-2),求直线l 与圆M 的方程. 解
(1)设()()11222A x ,y ,B x ,y ,l :x my =+ 由2
2
2x my y x
=+⎧⎨
=⎩可得212240则4y my ,y y --==-
又()2
22
12
121212==故=224
y y y y x ,x ,x x =4
因此OA 的斜率与OB 的斜率之积为1212-4
==-14
y y x x 所以OA⊥OB
故坐标原点O 在圆M 上.
(2)由(1)可得()2121212+=2+=++4=24y y m,x x m y y m +
故圆心M 的坐标为()2+2,m m ,圆M 的半径r =
由于圆M 过点P (4,-2),因此0AP BP =,故
()()()()121244220x x y y --+++=
即()()121212124+2200x x x x y y y y -++++= 由(1)可得1212=-4,=4y y x x ,
所以2210m m --=,解得11或2
m m ==-.
当m=1时,直线l 的方程为x-y-2=0,圆心M 的坐标为(3,1),圆M
,圆M 的方程为()()223110x y -+-=
当12
m =-时,直线l 的方程为240x y +-=,圆心M 的坐标为
91,-42⎛⎫
⎪⎝⎭
,圆M ,圆M
的方程为22
9185
++4216x y ⎛⎫⎛⎫-=
⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭ 矩形ABCD 的两条对角线相交于点(20)M ,,AB 边所在直线的方程为360x y --=,点(11)T -,在AD 边所在直线上. (I )求AD 边所在直线的方程; (II )求矩形ABCD 外接圆的方程;
(III )若动圆P 过点(20)N -,,且与矩形ABCD 的外接圆外切,求动圆P 的圆心的轨迹方程.
解:(I )因为AB 边所在直线的方程为360x y --=,且AD 与AB 垂直,所以直线AD 的斜率为3-.
又因为点(11)T -,在直线AD 上,
所以AD 边所在直线的方程为13(1)y x -=-+.
320x y ++=.
(II )由36032=0
x y x y --=⎧⎨
++⎩,
解得点A 的坐标为(02)-,,
因为矩形ABCD 两条对角线的交点为(20)M ,. 所以M 为矩形ABCD 外接圆的圆心.
又AM ==
从而矩形ABCD 外接圆的方程为22(2)8x y -+=.
(III )因为动圆P 过点N ,所以PN 是该圆的半径,又因为动圆P 与圆M 外切,
所以PM PN =+
即PM PN -=.
故点P 的轨迹是以M N ,为焦点,
实轴长为的双曲线的左支.
因为实半轴长a =2c =.
所以虚半轴长b ==
从而动圆P
的圆心的轨迹方程为22
1(22
x y x -=≤.
在平面直角坐标系xOy 中,点B 与点A (-1,1)关于原点O 对称,P 是动点,且直线AP 与BP 的斜率之积等于13
-.
(Ⅰ)求动点P 的轨迹方程;
(Ⅱ)设直线AP 和BP 分别与直线x=3交于点M,N ,问:是否
存在点P 使得△PAB 与△PMN 的面积相等?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由。
(I )解:因为点B 与A (1,1)-关于原点O 对称,所以点
B 得坐标为(1,1)-.
设点P 的坐标为(,)x y 由题意得1
11
113
y y x x -+=-+-
化简得2234(1)x y x +=≠±.
故动点P 的轨迹方程为2234(1)x y x +=≠±
(II )解法一:设点P 的坐标为00(,)x y ,点M ,N 得坐标分别为(3,)M y ,(3,)N y .
则直线AP 的方程为001
1(1)1
y y x x --=
++,直线BP 的方程为001
1(1)1
y y x x ++=
-- 令3x =得000431M
y x y x +-=
+,00023
1
N y x y x -+=-.
于是
PMN 得面积
又直线AB 的方程为0x y +=,||
AB =
点P 到直线AB 的距离d =. 于是PAB 的面积
当PAB
PMN S
S =时,得2
000002
0||(3)|||1|
x y x x y x +-+=- 又00||0x y +≠,
所以20(3)x -=20|1|x -,解得05|3
x =。
因为220034x y +=
,所以0y = 故存在点P 使得PAB 与PMN 的面积相等,此时点P 的
坐标为5(,3
. 解法二:若存在点P 使得PAB 与PMN 的面积相等,
设点P 的坐标为00(,)x y
则11||||sin ||||sin 2
2
PA PB APB PM PN MPN ∠=∠.
因为sin sin APB MPN ∠=∠, 所以||||
||||PA PN PM PB =
所以
000|1||3|
|3||1|
x x x x +-=--
即2200(3)|1|x x -=-,解得0
x 53
=
因为220034x y +=,所以0
9
y =± 故存在点P S 使得PAB 与PMN 的面积相等,此时点P
的坐标为5(
,39
±. 已知曲线()()()22:528C m x m y m -+-=∈R .
(1)若曲线C 是焦点在x 轴上的椭圆,求m 的取值范围; (2)设4m =,曲线C 与y 轴的交点为A ,B (点A 位于点B 的上方),直线4y kx =+与
曲线C 交于不同的两点M ,N ,直线1y =与直线BM 交于
点G ,求证:A ,G ,N
三点共线.
解:(1)原曲线方程可化简得:
22
18852
x y m m +=-- 由题意可得:88528
058
02m m m
m ⎧>⎪--⎪⎪>⎨
-⎪⎪>⎪-⎩
,解得:752m << (2)由已知直线代入椭圆方程化简得:2
2(21)16240k
x kx +++=,
2=32(23)k ∆-,解得:232k >
由韦达定理得:21621
M N k
x x k +=+①,224
21
M N x x k =
+,② 设(,4)N
N N x
k x +,(,4)M M M x kx +,(1)G G x ,
MB 方程为:6
2M M kx y x x +=
-,则316M M x G kx ⎛⎫
⎪+⎝⎭
,, ∴316M M x AG x k ⎛⎫
=-
⎪+⎝⎭
,,()2N N AN x x k =+,,
欲证A G N ,,三点共线,只需证AG ,AN 共线 即
3(2)6
M
N N M x x k x x k +=-+成立,化简得:(3)6()M N M N k k x x x x +=-+
将①②代入易知等式成立,则A G N ,,三点共线得证。
已知椭圆22:24C x y +=,
(1)求椭圆C 的离心率.
(2)设O 为原点,若点A 在椭圆C 上,点B 在直线2y
=上,且
OA OB ⊥,求直线AB 与圆222x y +=的位置关系,并证明你的
结论.
解:(I )由题意,椭圆C
的标准方程为22
142
x y +=。
所以224,2a b ==,从而2222c a b =-=。
因此2,a c ==。
故椭圆C
的离心率c e a
==
(Ⅱ)直线AB 与圆222x y +=相切。
证明如下:
设点A,B 的坐标分别为00(,)x y ,(,2)t ,其中00x ≠。
因为OA OB ⊥,所以0OA OB ⋅=,即0020tx y +=,解得
00
2y t x =-。
当0x t =时,2
02
t y =
,代入椭圆C
的方程,得t =,
故直线AB
的方程为x =。
圆心O 到直线AB
的距离d = 此时直线AB 与圆222x y +=相切。
当0x t ≠时,直线AB 的方程为002
2()y y x t x t
--=--, 即0000(2)()20y x x t y x ty ---+-=, 圆心0到直线AB 的距离
d =
220024x y +=,0
2y t x =-
故d =
==此时直线AB 与圆222x y +=相切.
已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>
,点()0,1P ,
和点(,)(0)A m n m ≠都
在椭圆C 上,直线PA 交x 轴于点M M .
(Ⅰ)求椭圆C 的方程,并求点M 的坐标(用m ,n 表示); (Ⅱ)设O 为原点,点B 与点A 关于x 轴对称,直线PB 交x 轴于点N .问:y 轴上是否存在点Q Q ,使得若存在,求点Q 的坐标;若不不存在,说明理由. 解:(Ⅰ)由题意知1b =
,
2
c a =,又222a b c =+,解
得
1a b c ===,
所以C 的方程为2
212
x y +=.
PA 的斜率1
PA n k m -=
,所以PA 方程11n y x m -=+, 令0y =,解得1m x n =
-,所以,01m M n ⎛⎫
⎪-⎝⎭
(Ⅱ)(),B m n -,同(I )可得,01m N n ⎛⎫
⎪+⎝⎭
, 1tan QM
OQM k ∠=
,tan QN ONQ k ∠=,
因为OQM ONQ ∠=∠所以1QN QM k k ⋅=,
设(),0Q t 则
111t t m m n n
⋅=-+--即22
21m t n =-,
又A 在椭圆C 上,所以22
12m n +=,即
22
21m n =-,
所以t =
,故存在()Q 使得OQM ONQ ∠=∠
已知椭圆C :22
221+=x y a b (0a b >>)
,(,0)A a ,(0,)B b ,
(0,0)O ,△OAB
的面积为1.
(I )求椭圆C 的方程;
(II )设P 是椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N. 求证:BM AN ⋅为定值.
【答案】(I )14
22
=+y x ;(II )见解析.
【解析】
试题分析:(I
,即=c a △OAB
的面积
为1,即12
1=ab ,椭圆中222c b a +=列方程组进行求解;(II )根据已知条件分别求出BM AN ,的值,求其乘积为定值.
试题解析:(I )由题意得⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎨
⎧+===,,121
,23
222c b a ab a c 解得1,2==b a . 所以椭圆C 的方程为14
22
=+y x .
(II )由(I )知,)1,0(),0,2(B A , 设),(00y x P ,则442020=+y x . 当00≠x 时,直线PA 的方程为)2(2
00
--=
x x y y .
令0=x ,得2
200
--
=x y y M
,从而221100
-+=-=x y y BM M .
直线PB 的方程为11
0+-=x x y y . 令0=y ,得1
00
--
=y x x N
,从而12200-+=-=y x x AN N .
所以2
211200
00-+⋅-+
=⋅x y y x BM AN 4=.
当00=x 时,10-=y ,,2,2==AN BM 所以4=⋅BM AN . 综上,BM AN ⋅为定值.
【考点】椭圆方程、直线与椭圆的位置关系、运算求解能力 【名师点睛】解决定值、定点的方法一般有两种:(1)从特殊入手,求出定点、定值、定线,再证明定点、定值、定线与变量无关;(2)直接计算、推理,并在计算、推理的过程中消去变量,从而得到定点、定值、定线.应注意到繁难的代数运算是此类问题的特点,设而不求方法、整体思想和消元思想的运用可有效地简化运算.
已知抛物线C :2y =2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .
(Ⅰ)求直线l 的斜率的取值范围; (Ⅱ)设O
为原点,QM QO λ=,QN QO μ=,求证:11
λμ
+
为定值.
解:(Ⅰ)因为抛物线y2=2px 经过点P (1,2), 所以4=2p ,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x . 由题意可知直线l 的斜率存在且不为0, 设直线l 的方程为y=kx+1(k≠0).
由241
y x y kx ⎧=⎨=+⎩得22(24)10k x k x +-+=.
依题意22(24)410k k ∆=--⨯⨯>,解得k<0或0<k<1.
又PA ,PB 与y 轴相交,故直线l 不过点(1,-2).从而k≠-3. 所以直线l 斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).
(Ⅱ)设A (x1,y1),B (x2,y2).
由(I )知122
24k x x k -+=-,122
1
x x k =.
直线PA 的方程为
y –2=1122(1)1
y y x x --=--.
令x=0,得点M 的纵坐标为111121221
1
M y kx y x x -+-+=+=+--. 同理得点N 的纵坐标为22121
N kx y x -+=+-.
由=QM QO λ,=QN QO μ得=1M
y λ-,1N
y μ=-.
所以
2212121212122
224112()111111=2111(1)(1)11
M N k x x x x x x k k y y k x k x k x x k k λμ-+
---++=+=+=⋅=⋅
------.
所以11λ
μ
+为定值.
已知椭圆
22
22
1(0)x y a b a b +=>>的两个焦点分别为
12(,0)(,0)(0)F c F c c ->和,过点2
(,0)a E c
的直线与椭圆相交与,A B 两
点,且1212//,2F A F B F A F B =。
(Ⅰ)求椭圆的离心率; (Ⅱ)求直线AB 的斜率;
(Ⅲ) 设点C 与点A 关于坐标原点对称,直线2F B 上有一点(,)(0)H m n m ≠在∆1AF C 的外接圆上,求n m
的值
本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、圆的方程等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查运算能力和推理能力,满分14分
(Ⅰ)解:由1F A //2F B 且1
2FA 2F B =,得2211
EF F B 1
EF FA 2==,从而2
2a 1a 2c
c c c
-=+
整理,得223a c =
,故离心率3
c e a =
= (Ⅱ)解:由(Ⅰ)得22222b a c c =-=,所以椭圆的方程可写为222236x y c +=
设直线AB 的方程为2a y k x c ⎛⎫
=- ⎪⎝
⎭,即(3)y k x c =-
由已知设
1122(,),(,)
A x y
B x y ,则它们的坐标满足方程组
222
(3)
236y k x c x y c
=-⎧⎨+=⎩
消去y 整理,得222222(23)182760k x k cx k c c +-+-=.
依题意,2248(13)0c k k ∆=->-
<<,得 而 2122
1823k c
x x k +=
+ ① 22122
27623c
k c c x x k -=
+ ②
由题设知,点B 为线段AE 的中点,所以
1232x c x += ③
联立①③解得
2129223k c c x k -=+,222
9223k c c
x k
+=+ 将12,x x
代入②中,解得3
k =±
. (Ⅲ)解法一:由(Ⅱ)可知1230,2
c x x ==
当3
k =-
时,得)A
,由已知得(0,)C .
线段1AF 的垂直平分线l
的方程为2
22c y x ⎫
-=-+⎪⎝
⎭
,直
线l 与x 轴的交点,02
c ⎛⎫ ⎪⎝⎭
是1AF C ∆外接圆的圆心,
因此外接圆的方程为22
2x 22c c y c ⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
.
直线2F B
的方程为)y x c =-,于是点
H (m ,n )的坐标满足
方程组
2
22924)
c c m n n m c ⎧⎛⎫-+=
⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪
=-⎩ , 由0,m ≠
解得533m c n c
⎧=⎪⎪⎨
⎪=⎪⎩
故5n m =
当k =
时,同理可得
n m = 解法二:由(Ⅱ)可知1230,2
c x x ==
当
k =时,得)A ,由已知得(0,)C
由椭圆的对称性可知B ,2F ,C 三点共线,因为点H (m ,n )在1AF C ∆的外接圆上,
且12//F A F B ,所以四边形1AF CH 为等腰梯形.
由直线
2F B
的方程为
)
y x c =-,知点H 的坐标为
()m .
因为
1AH CF =,所以222)m a +=,解得m=c
(舍),或53
m c =.
则3
n c =
,所以5n m =
当k =n m =
已知椭圆22
221(0x y a b a b +=>>)的离心率e =,连接椭圆的四个
顶点得到的菱形的面积为4。
(1) 求椭圆的方程;
(2)
设直线l 与椭圆相交于不同的两点,A B ,已知点A 的坐标为(,0a -),点0(0,)Q y 在线段AB 的垂直平分线上,且4QA QB =,求0y 的值
(3)
(1)解:由e c a ==
2234a c =,再由222c a b =-,
得2a b =
(4)
由题意可知, 1224,22
a b ab ⨯⨯==即
(5) 解方程组22a b
ab =⎧⎨=⎩
得 a=2,b=1
(6) 所以椭圆的方程为2
214
x y +=
(7)
(2)解:由(1)可知A (-2,0)。
设B 点的坐标为(x1,,y1),直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为y=k(x+2),
(8)
于是A,B
两点的坐标满足方程组22
(2)
14
y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ (9)
由方程组消去
Y 并整理,得
2222(14)16(164)0k x k x k +++-=
(10) 由212
164
2,14k x k
--=+得 (11) 设线段
AB 是中点为M ,则M
的坐标为222
82(,)1414k k
k k -
++ (12) 以下分两种情况: (13) (1)当
k=0时,点B 的坐标为(2,0)。
线段AB 的
垂直平分线为y 轴,于是
(14) (2)当
K 0≠时,线段AB 的垂直平分线方程为
2
22
218()1414k k Y x k k k
-=+++ (15) 令
x=0,解得02
614k
y k =
+
(16) 由0110(2,y ),(,QA QB x y y →
→
=--=-) (17)
整理得2072,=k k y ==故 (18)
综上00==y y ± 设椭圆22
221(0)x y a b a b
+=>>的左焦点为
F,
, 过点F
且与x
(Ⅰ) 求椭圆的方程;
(Ⅱ) 设A, B 分别为椭圆的左右顶点, 过点F 且斜率为k
的直线与椭圆交于C, D 两点. 若··8AC DB AD CB +=, 求k 的值.
(Ⅰ)解:设(,0)F c -
,由c a =
a =.过点F 且与x 轴垂
直的直线为
x c
=-,代入椭圆方程有
22
2
2()1c y a b
-+=,解
得
3y =±
,于是
33
=
,解得b =,又222a c b -=
,从而
a =1c =,所以椭圆的方程为22
132
x y +=.
(Ⅱ)解:设点11(,)C x y ,22(,)D x y ,由(1,0)F -得直线CD 的方程为(1)y k x =+,
由方程组22
(1)
132
y k x x y =+⎧⎪⎨+
=⎪⎩消去y ,整理得2222(23)6360k x k x k +++-=. 求解可得2
122
623k x x k +=-
+,22
3623k k -+.
因为(A
,B ,
所以
11222211(),)(),)AC DB AD CB x y x y x y x y ⋅+⋅=⋅-+⋅-
2
2
2
12126(22)2()2k x x k x x k =-+-+-22
212
623k k
+++. 由已知得2
2
212
6823k k ++
=+,解得k =
已知椭圆22
22+=1(0)x y a b a b 的左焦点为F -c (,0),,
点M 在椭圆上且位于第一象限,直线FM 被圆4
2
2
+4
b x y
截得
的线段的长为c ,|FM|=.
(I)求直线FM 的斜率; (II)求椭圆的方程;
(III)设动点P 在椭圆上,若直线FP
,求直线OP (O 为原点)的斜率的取值范围.
【答案】; (II)22132x y += ;
(III)22,,⎛⎛-∞ ⎝. 【解析】
试题分析:(I) 由椭圆知识先求出,,a b c 的关系,设直线直线
FM 的方程为()y k x c =+,求出圆心到直线的距离,由勾股定理可求斜率k 的值; (II)由(I)设椭圆方程为22
22132x y c c
+=,直
线与椭圆方程联立,求出点M的坐标,
由FM=可求出c,从而可求椭圆方程.(III)设出直线FP:(1)
y t x
=+,与椭圆方
程联立,
求得t=>求出x的范围,即可求直线OP 的斜率的取值范围.
试题解析:(I) 由已知有2
21 3
c a =,又由222
a b c
=+,可得223
a c
=,
22
2
b c
=,
设直线FM的斜率为(0)
k k>,则直线FM的方程为()
y k x c
=+,由已知有
222
22
c b
⎛⎫⎛⎫
+=
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
,解得k=
(II)由(I)得椭圆方程为22
22
1
32
x y
c c
+=,直线FM的方程为()
y k x c
=+,两个方程联立,消去y,整理得
22
3250
x cx c
+-=,解得5
3
x c
=-或x c=,因为点M在第一象限,可得M
的坐标为c⎛⎫
⎪
⎝⎭
,
由FM==,解得1
c=,所以椭圆方程为
22
1
32
x y
+=
(III)设点P的坐标为(,)
x y,直线FP的斜率为t,得
1
y
t
x
=
+
,即(1)
y t x
=+(1)
x≠-,与椭圆方程联立22
(1)
1
32
y t x
x y
=+
⎧
⎪
⎨
+=
⎪⎩
,消去y,整理得222
23(1)6
x t x
++=
,又由已知,得t=>
3
12
x -
<<-或10x -<<, 设直线OP 的斜率为m ,得y m x
=,即(0)y mx x =≠,与椭圆
方程联立,整理可得22223
m x =
-. ①当3,12
x ⎛⎫
∈--
⎪⎝⎭
时,有(1)0y t x =+<,因此0m >,于是
m =
,得m ∈ ②当()1,0x ∈-时,有(1)0y t x =+>,因此0m <,于是
m =,m ⎛∈-∞ ⎝
综上,直线OP 的斜率的取值范围是22,,⎛⎛-∞ ⎝ 设椭圆22
21(3x y a a +=>的右焦点为
F,右顶点为 A.已知
113,||||||
e OF OA FA +=其中O 为原点,e 为椭圆的离心率.
(I )求椭圆的方程;
(II )设过点A 的直线l 与椭圆交于点B (B 不在x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H ,若BF⊥HF,且∠MOA≤∠MAO,求直线l 的斜率的取值范围.
【答案】(Ⅰ)22143x y +=;(Ⅱ)),4
6[]46,(+∞--∞ .
【解析】
试题分析:(Ⅰ)求椭圆标准方程,只需确a 的值,由
113||||||e OF OA FA +=
,得113()c c a a a c +=-,再利用222a c b -=,可
解得a 的值;(Ⅱ)先化简条件:
MOA MAO ∠=∠⇔||||MA MO =,即M 再OA 的中垂线上,1M x =,
再利用直线与椭圆位置关系,联立方程组求B ;利用两直线方程组求H ,最后根据HF BF ⊥,列等量关系即可求出直线斜率的取值范围.
试题解析:(I )解:设(,0)F c ,由113||||
||
e OF OA FA +=,即
113()
c
c a a a c +=
-,可得2223a c c -=,又2223a c b -==,所以21c =,因此2
4a =,所以椭圆的方程为22
143
x y +=.
(Ⅱ)解:设直线l 的斜率为k (0≠k ),则直线l 的方程为)2(-=x k y .
设),(B B y x B ,由方程组⎪⎩
⎪⎨⎧-==+)2(1
34
2
2x k y y x ,消去y ,整理得0121616)34(2222=-+-+k x k x k .
解得2=x ,或346822+-=k k x ,由题意得3
46
822+-=k k x B ,从而
3
4122+-=
k k
y B .
由(Ⅰ)知,)0,1(F ,设),0(H y H ,有FH (1,)H y =-,
2229412(,)4343
k k BF k k -=++.
由HF BF ⊥,得0BF HF ⋅=,所以222124904343
H
ky k k k -+=++,解得
k
k y H 12492
-=
. 因此直线MH 的方程为k
k x k y 124912
-+-=.
设),(M M y x M ,由方程组
⎪⎩
⎪⎨
⎧-=-+
-=)2(124912x k y k k x k y 消去
y
,解得
)
1(129
2022++=
k k x M . 设椭圆22
221x x a b
+=(a>b>0)的左焦点为
F ,上顶点为B.已知
椭圆的离心率为
3
,点A 的坐标为(,0)b ,
且FB AB ⋅=
(I )求椭圆的方程;
(II )设直线l :(0)y kx k =>与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q.
若
4
AQ AOQ PQ
=
∠(O 为原点) ,求k 的值.
(Ⅰ)解:设椭圆的焦距为2c ,由已知知225
9
c a =,又由
a2=b2+c2,可得2a=3b .由已知可得,FB a =
,AB =,
由FB AB ⋅=ab=6,从而a=3,b=2.
所以,椭圆的方程为22
194x y +=.
(Ⅱ)解:设点P 的坐标为(x1,y1),点Q 的坐标为(x2,y2).由已知有y1>y2>0,故
12sin PQ AOQ y y ∠=-.又因为
2sin y AQ OAB
=
∠,而∠OAB=π
4,
故2AQ =.
由AQ AOQ PQ =∠,
可得5y1=9y2.
由方程组2
219
4y kx x y =⎧⎪⎨+=⎪
⎩,,消去
x
,可得1y =
AB
的方程为x+y –2=0,由方程组20y kx x y =⎧⎨+-=⎩
,
, 消去
x ,可得221
k
y k =
+.由5y1=9y2,可得5(k+1)
=两边平方,整理得25650110k k -+=,解得1
2k =,或11
28k =.
所以,k 的值为1
11
228或.
已知
m >1,直线2
:02
m l x my --=,
椭圆2
22:1x C y m
+=,1,2F F 分别为椭圆C 的左、右焦点.
(Ⅰ)当直线l 过右焦点2F 时,求直线l 的方程; (Ⅱ)设直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,12AF F ,
12BF F 的重心分别为,G H
.若原点O 在以线段
GH 为直径的圆内,求实数m 的取值范围.
解析:本题主要考察椭圆的几何性质,直线与椭圆,点与圆的位置关系等基础知识,同时考察解析几何的基本思想方法和综合解题能力。
(Ⅰ)解:因为直线:l 2
02
m x my --=
经过2F ,
2
2
m =
,得22m =,
又因为1m >,
所以2m =,
故直线l 的方程为2
2
20x -=。
(Ⅱ)解:设1122(,),(,)A x y B x y 。
由22
22
21m x my x y m ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去x 得
则由2
2
28(1)804m m m ∆=--=-+>,知28m <,
且有212121
,282
m m y y y y +=-=-。
由于12(,0),(,0),F c F c -, 故O 为12F F 的中点, 由2,2AG GO BH HO ==, 可知1121(,),(,),33
33
x y x y G h
设M 是GH 的中点,则1212(,)6
6
x x y y M ++,
由题意可知2,MO GH <
即22
2212121212()()4[()()]6699
x x y y x x y y ++--+<+ 即12120x x y y +<
而22
12121212()()22m m x x y y my my y y +=+++
所以21
082
m -<
即24m <
又因为1m >且0∆> 所以12m <<。
所以m 的取值范围是(1,2)。
已知抛物线1:C 2x =y ,圆2:C 22(4)1x y +-=的圆心为点M 。
(Ⅰ)求点M 到抛物线1C 的准线的距离;
(Ⅱ)已知点P 是抛物线1C 上一点(异于原点),过点P 作圆2C 的两条切线,交抛物线1C 于A ,B 两点,若过M ,P 两点的直线l 垂足于AB ,求直线l 的方程.
(Ⅰ)解:由题意可知,抛物线的准线方程为:1,4
y =-所以
圆心M (0,4)到抛物线的距离是17,4
(Ⅱ)解:设P(x0, x02),A (211,x x )B (222,x x ),由题意得
0121,x x x ≠±≠设过点
P 的圆C2的切线方程为
y-x0=k(x- x0) 即200()y x k x x -=-, ① 2002
11k
=+
即222220000(1)2(4)(4)10x k x x k x -+-+--=
设PA ,PB 的斜率为1212,()k k k k ≠,则12,k k 是上述方程的两根,
所以
20012202(4)1x x k k x -+=
-,2201220(4)1
1
x k k x --⋅=- 将①代入2y x =得22000x kx kx x -+-=,
由于0x 是此方程的根,故110220,,x k x x k x =-=-所以
由MP⊥AB,得2200002
00
2(4)4(2)()11AB MP
x x x k k x x x --⋅=-⋅=--,解得200
35x x =
即点P
的坐标为23
()5
,所以直线l
的方程为
4y x =+。
设抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,准线为l ,A C ∈,已知以F 为圆心,
FA 为半径的圆F 交l 于,B D 两点;
(1)若090=∠BFD ,ABD ∆的面积为24;求p 的值及圆F 的方程;
(2)若,,A B F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点,
求坐标原点到,m n 距离的比值。
【解析】(1)由对称性知:BFD ∆是等腰直角∆,斜边2BD p = 点A 到准线l
的距离d FA FB === 圆F 的方程为22(1)8x y +-=
(2)由对称性设2
00(,)(0)2x A x x p >,则(0,)2
p F
点
,A B
关于点
F
对称得:
22
2
20000(,)3222
x x p B x p p x p p p --⇒-=-⇔=
得:3(3,)2p
A ,直线3322:3023p p p p m y x x p -
=+⇔+
= 22
33
2233
x x x py y y x p p p '=⇔=⇒==⇒=⇒切点3)6p p P 直线333
:306p p n y x x p -
=-⇔-= 坐标原点到,m n 333p p
=。
如图,点(01)P -,是椭圆22
122:1x y C a b +=(0a b >>)的一个顶点,
1C 的长轴是圆222:4C x y +=的直径.1l ,2l 是过点P 且互相垂直
的两条直线,其中1l 交圆2C 于A ,B 两点,2l 交椭圆1C 于另一点D .
(Ⅰ)求椭圆1C 的方程;
(Ⅱ)求ABD ∆面积取最大值时直线1l 的方程.
(Ⅰ)由题意得12
b a =⎧⎨
=⎩
所以椭圆1C 的方程为2
214
x y +=.
(Ⅱ)设11()A x y ,
,22()B x y ,,00()D x y ,.由题意知直线1l 的斜率存在,不妨设为k ,则直线1l 的方程为1y kx =-.
又圆222:4C x y +=,故点O 到直线1l 的距离2
1
d k =
+
所以22
243
||2421
k AB d k +=-=+
又12l l ⊥,故直线2l 的方程为0x ky k ++=.。