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2019-2020年高考数学备考试题库 第八章 第8节 圆锥曲线的综合问题 文(含解析)1(xx湖南,13分)如图所示, O为坐标原点,双曲线C1:1(a10,b10)和椭圆C2:1(a2b20) 均过点 P,且以C1 的两个顶点和C2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形(1)求C1,C2 的方程;(2)是否存在直线l ,使得 l与 C1交于A,B 两点,与C2 只有一个公共点,且 | |?证明你的结论解:(1)设C2的焦距为2c2,由题意知,2c22,2a12.从而a11,c21.因为点P在双曲线x21上,所以21.故b3.由椭圆的定义知2a22.于是a2,bac2,故C1,C2的方程分别为x21,1.(2)不存在符合题设条件的直线()若直线l垂直于x轴,因为l与C2只有一个公共点,所以直线l的方程为x或x.当x时,易知A(,),B(,),所以|2,|2.此时,|.当x时,同理可知,|.()若直线l不垂直于x轴,设l的方程为ykxm.由得(3k2)x22kmxm230.当l与C1相交于A,B两点时,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个实根,从而x1x2,x1x2.于是y1y2k2x1x2km(x1x2)m2.由得(2k23)x24kmx2m260.因为直线l与C2只有一个公共点,所以上述方程的判别式16k2m28(2k23)(m23)0.化简,得m22k23,因此x1x2y1y20.于是222222,即|2|2,故|.综合()()可知,不存在符合题设条件的直线2(xx新课标全国,12分)设F1 ,F2分别是椭圆C: 1(ab0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|5|F1N|,求a,b.解:(1)根据a2b2c2及题设知M,故2b23ac.将b2a2c2,代入2b23ac,解得,2(舍去)故C的离心率为.(2)设直线MN与y轴的交点为D,由题意,原点O为F1F2的中点,MF2y轴,所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,故4,即b24a.由|MN|5|F1N|得|DF1|2|F1N|.设N(x1,y1),由题意知y1b0) 的离心率为,直线yx被椭圆C截得的线段长为.(1)求椭圆C的方程;(2)过原点的直线与椭圆C交于A,B两点(A,B不是椭圆C的顶点)点D在椭圆C上,且ADAB,直线BD与x轴、y轴分别交于M,N两点设直线BD,AM的斜率分别为k1,k2,证明存在常数使得k1k2,并求出的值;求OMN面积的最大值解:(1)由题意知,可得a24b2.椭圆C的方程可简化为x24y2a2.将yx代入可得x,因此,可得a2.因此b1.所以椭圆C的方程为y21.(2)设A(x1,y1)(x1y10),D(x2,y2),则B(x1,y1),因为直线AB的斜率kAB,又ABAD,所以直线AD的斜率k.设直线AD的方程为ykxm,由题意知k0,m0.由可得(14k2)x28mkx4m240.所以x1x2,因此y1y2k(x1x2)2m.由题意知x1x2,所以k1.所以直线BD的方程为yy1(xx1)令y0,得x3x1,即M(3x1,0)可得k2.所以k1k2,即.因此存在常数使得结论成立直线BD的方程yy1(xx1),令x0,得yy1,即N.由知M(3x1,0),可得OMN的面积S3|x1|y1|x1|y1|.因为|x1|y1|y1,当且仅当|y1|时等号成立,此时S取得最大值,所以OMN面积的最大值为4(xx北京,14分)已知椭圆C: x22y24.(1)求椭圆C的离心率;(2)设O为原点,若点A在直线y2上,点B在椭圆C上,且OAOB,求线段AB长度的最小值解:(1)由题意,椭圆C的标准方程为1.所以a24,b22,从而c2a2b22.因此a2,c.故椭圆C的离心率e.(2)设点A,B的坐标分别为(t,2),(x0,y0),其中x00.因为OAOB,所以0,即tx02y00,解得t.又x2y4,所以|AB|2(x0t)2(y02)22(y02)2xy4x44(0x4)因为4(0b0)经过点(0,),离心率为,左右焦点分别为F1(c,0),F2(c,0)(1)求椭圆的方程;(2)若直线 l:yxm与椭圆交于 A,B两点,与以F1F2 为直径的圆交于C,D 两点,且满足 ,求直线l 的方程解:(1)由题设知解得a2,b,c1,椭圆的方程为1.(2)由题设,以F1F2为直径的圆的方程为x2y21,圆心到直线l的距离d,由d1得|m|.(*)|CD|22 .设A(x1,y1),B(x2,y2),由得x2mxm230,由根与系数的关系可得x1x2m,x1x2m23.|AB| .由得 1,解得m,满足(*)直线l的方程为yx或yx.6(xx四川,13分)已知椭圆C:1(ab0)的左焦点为F(2,0),离心率为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设O为坐标原点,T为直线x3上一点,过F作TF的垂线交椭圆于P,Q.当四边形OPTQ是平行四边形时,求四边形OPTQ的面积解:(1)由已知可得,c2,所以a.又由a2b2c2,解得b,所以椭圆C的标准方程是1.(2)设T点的坐标为(3,m),则直线TF的斜率kTFm.当m0时,直线PQ的斜率kPQ,直线PQ的方程是xmy2.当m0时,直线PQ的方程是x2,也符合xmy2的形式设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得消去x,得(m23)y24my20,其判别式16m28(m23)0.所以y1y2,y1y2,x1x2m(y1y2)4.因为四边形OPTQ是平行四边形,所以,即(x1,y1)(3x2,my2)所以解得m1.此时,四边形OPTQ的面积SOPTQ2SOPQ2|OF|y1y2|22.7(xx重庆,12分)如图,设椭圆1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上,DF1F1F2,2,DF1F2的面积为.(1)求该椭圆的标准方程;(2)是否存在圆心在y轴上的圆,使圆在x轴的上方与椭圆有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点?若存在,求出圆的方程,若不存在,请说明理由解:(1)设F1(c,0),F2(c,0),其中c2a2b2.由2得|DF1|c.由DF1F1F2得SDF1F2|DF1|F1F2|c2,故c1.从而|DF1|,故|DF2|2|DF1|2|F1F2|2,因此|DF2|.所以2a|DF1|DF2|2,故a,b2a2c21.因此,所求椭圆的标准方程为y21.(2)如图,设圆心在y轴上的圆C与椭圆y21相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,y10,y20,F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1F2P2.由圆和椭圆的对称性,易知,x2x1,y1y2.由(1)知F1(1,0),F2(1,0),所以(x11,y1),(x11,y1)再由F1P1F2P2得(x11)2y0.由椭圆方程得1(x11)2,即3x4x10.解得x1或x10.当x10时,P1,P2重合,此时题设要求的圆不存在当x1时,过P1,P2分别与F1P1,F2P2垂直的直线的交点即为圆心C.设C(0,y0),由CP1F1P1,得1.而y1|x11|,故y0.圆C的半径|CP1| .综上,存在满足题设条件的圆,其方程为x22.8(xx浙江,14分)已知ABP的三个顶点在抛物线C:x24y上,F为抛物线C的焦点,点M为AB的中点,3.(1)若|PF|3,求点M的坐标;(2)求ABP面积的最大值解:(1)由题意知焦点F(0,1),准线方程为y1.设P(x0,y0),由抛物线定义知|PF|y01,得到y02,所以P(2,2)或P(2,2)由3,分别得M或M.(2)设直线AB的方程为ykxm,点A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0)由得x24kx4m0.于是16k216m0,x1x24k,x1x24m,所以AB中点M的坐标为(2k,2k2m)由3,得(x0,1y0)3(2k,2k2m1),所以由x4y0得k2m.由0,k20,得f.所以当m时,f(m)取到最大值,此时k.所以ABP面积的最大值为.9(xx新课标全国,5分)设F为抛物线C:y23x的焦点,过F且倾斜角为30的直线交C于A,B两点,则|AB|() A . B6 C12 D7解析:选C抛物线C:y23x的焦点为F,所以AB所在的直线方程为y,将y代入y23x,消去y整理得x2x0.设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系得x1x2,由抛物线的定义可得|AB|x1x2p12,故选C.10(xx湖南,5分)平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0) 的距离和到直线x1 的距离相等若机器人接触不到过点P(1,0) 且斜率为 k的直线,则k 的取值范围是_解析:由题意可知机器人的轨迹为一抛物线,其轨迹方程为y24x,过点P(1,0)且斜率为k的直线方程为yk(x1),由题意知直线与抛物线无交点,联立消去y得k2x2(2k24)xk20,则(2k24)24k41,得k1或kb0)的焦距为4,且过点P(,)(1)求椭圆C的方程;(2)设Q(x0,y0)(x0y00)为椭圆C上一点过点Q作x轴的垂线,垂足为E.取点A(0,2),连接AE.过点A作AE的垂线交x轴于点 D点G是点D关于y轴的对称点,作直线QG.问这样作出的直线QG是否与椭圆C一定有唯一的公共点?并说明理由解:本题主要考查椭圆的标准方程及其几何性质,直线和椭圆的位置关系等基础知识,考查数形结合思想、逻辑推理能力及运算求解能力(1)因为焦距为4,所以a2b24.又因为椭圆C过点P(,),所以1,故a28,b24.从而椭圆C的方程为1.(2)由题意,知E点坐标为(x0,0)设D(xD,0),则(x0,2),(xD,2)由ADAE知,0,即xDx080.由于x0y00,故xD.因为点G是点D关于y轴的对称点,所以点G.故直线QG的斜率kQG.又因Q(x0,y0)在椭圆C上,所以x2y8.从而kQG.故直线QG的方程为y.将代入椭圆C方程,得(x2y)x216x0x6416y0.再将代入,化简得x22x0xx0,解得xx0,yy0.即直线QG与椭圆C一定有唯一的公共点13(xx北京,14分)直线ykxm(m0)与椭圆W:y21相交于A,C两点,O是坐标原点(1)当点B的坐标为(0,1),且四边形OABC为菱形时,求AC的长;(2)当点B在W上且不是W的顶点时,证明:四边形OABC不可能为菱形解:本题主要考查直线与椭圆的位置关系、函数与方程的思想,意在考查考生的运算求解能力、转化与化归能力、数形结合能力(1)因为四边形OABC为菱形,所以AC与OB相互垂直平分所以可设A,代入椭圆方程得1,即t.所以|AC|2.(2)证明:假设四边形OABC为菱形因为点B不是W的顶点,且ACOB,所以k0.由消去y并整理得(14k2)x28kmx4m240.设A(x1,y1),C(x2,y2),则,km.所以AC的中点为M.因为M为AC和OB的交点,且m0,k0,所以直线OB的斜率为.因为k1,所以AC与OB不垂直所以OABC不是菱形,与假设矛盾所以当点B不是W的顶点时,四边形OABC不可能是菱形14(xx湖南,13分)已知F1,F2分别是椭圆E:y21的左、右焦点,F1,F2关于直线xy20的对称点是圆C的一条直径的两个端点(1)求圆C的方程;(2)设过点F2的直线l被椭圆E和圆C所截得的弦长分别为a,b.当ab最大时,求直线l的方程解:本题主要考查椭圆的几何性质、圆的方程、弦长和弦长最值的求解,意在考查考生的计算能力、数据处理能力和转化能力(1)由题设知,F1,F2的坐标分别为(2,0),(2,0),圆C的半径为2,圆心为原点O关于直线xy20的对称点设圆心的坐标为(x0,y0),由解得所以圆C的方程为(x2)2(y2)24.(2)由题意,可设直线l的方程为xmy2,则圆心到直线l的距离d.所以b2.由得(m25)y24my10.设l与E的两个交点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则y1y2,y1y2.于是a.从而ab2.当且仅当,即m时等号成立故当m时,ab最大,此时,直线l的方程为xy2或xy2,即xy20或xy20.15(xx江西,13分)椭圆C:1(ab0)的离心率e,ab3.(1)求椭圆C的方程;(2)如图,A,B,D是椭圆C的顶点,P是椭圆C上除顶点外的任意一点,直线DP交x轴于点N,直线AD交BP于点M,设BP的斜率为k,MN的斜率为m.证明:2mk为定值解:本题主要考查利用待定系数法求椭圆的方程,考查直线、椭圆的几何性质、直线与椭圆的位置关系,考查函数与方程思想、数形结合思想,旨在考查推理论证能力与理性思维能力(1)因为e,所以ac,bc.代入ab3得,c,a2,b1.故椭圆C的方程为y21.(2)证明:法一:因为B(2,0),P不为椭圆顶点,则直线BP的方程为yk(x2),把代入y21,解得P.直线AD的方程为:yx1.与联立解得M.由D(0,1),P,N(x,0)三点共线知,解得N.所以MN的斜率为m,则2mkk(定值)法二:设P(x0,y0)(x00,2),则k,直线AD的方程为:y(x2),直线BP的方程为:y(x2),直线DP的方程为:y1x,令y0,由于y01,可得N联立解得M,因此MN的斜率为m,所以2mk(定值)16(xx广东,14分)已知抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c0)到直线l:xy20的距离为,设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点(1)求抛物线C的方程;(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;(3)当点P在直线l上移动时,求|AF|BF|的最小值解:本题主要考查点到直线距离公式的运用、直线与圆锥曲线的位置关系及解析几何中的最值问题,意在考查考生运用数形结合思想、函数与方程思想解决问题的能力(1)抛物线C的焦点F(0,c)(c0)到直线l:xy20的距离为,得c1,F(0,1),即抛物线C的方程为x24y.(2)设切点A(x1,y1),B(x2,y2),由x24y得yx,切线PA:yy1x1(xx1),有yx1xxy1,而x4y1,即切线PA:yx1xy1,同理可得切线PB:yx2xy2.两切线均过定点P(x0,y0),y0x1x0y1,y0x2x0y2,由以上两式知点A,B均在直线y0xx0y上,直线AB的方程为y0xx0y,即yx0xy0.(3)设点P的坐标为(x,y),由xy20,得xy2,则|AF|BF|(y11)(y21)y1y2(y1y2)1.由得y2(2yx2)yy20,有y1y2x22y,y1y2y2,|AF|BF|y2x22y1y2(y2)22y122,当y,x时,即P时,|AF|BF|取得最小值.17(xx辽宁,12分)如图,抛物线C1:x24y,C2:x22py(p0)点M(x0,y0)在抛物线C2上,过M作C1的切线,切点为A,B(M为原点O时,A,B重合于O)当x01时,切线MA的斜率为.(1)求p的值;(2)当M在C2上运动时,AB中点N的轨迹方程(A,B重合于O时,中点为O.)解:本题主要考查抛物线的标准方程,求导运算、直线的点斜式方程,以及求轨迹方程,意在考查考生利用导数知识解决圆锥曲线问题的能力,以及处理直线与圆锥曲线的位置关系的熟练程度和运算化简能力(1)因为抛物线C1:x24y上任意一点(x,y)的切线斜率为y,且切线MA的斜率为,所以A点坐标为.故切线MA的方程为y(x1).因为点M(1,y0)在切线MA及抛物线C2上,于是y0(2),y0.由得p2.(2)设N(x,y),A,B,x1x2,由N为线段AB中点知x,y.切线MA,MB的方程为y(xx1),y(xx2).由得MA,MB的交点M(x0,y0)的坐标为x0,y0.因为点M(x0,y0)在C2上,即x4y0,所以x1x2.由得x2y,x0.当x1x2时,A,B重合于原点O,AB中点N为O,坐标满足x2y.因此AB中点N的轨迹方程为x2y.18(xx辽宁,5分)已知P,Q为抛物线x22y上两点,点P,Q的横坐标分别为4,2,过P,Q分别作抛物线的切线,两切线交于点A,则点A的纵坐标为()A1B3C4 D8解析:因为P,Q两点的横坐标分别为4,2,且P,Q两点都在抛物线yx2上,所以P(4,8),Q(2,2)因为yx,所以kPA4,kQA2,则直线PA,QA的方程联立得,即,可得A点坐标为(1,4)答案:C19(xx新课标全国,12分)设抛物线C:x22py(p0)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BFD90,ABD的面积为4,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:(1)由已知可得BFD为等腰直角三角形,|BD|2p,圆F的半径|FA|p.由抛物线定义可知A到l的距离d|FA|p.因为ABD的面积为4,所以|BD|d4,即2pp4,解得p2(舍去)或p2.所以F(0,1),圆F的方程为x2(y1)28.(2)因为A,B,F三点在同一直线m上,所以AB为圆F的直径,ADB90.由抛物线定义知|AD|FA|AB|,所以ABD30,m的斜率为或.当m的斜率为时,由已知可设n:yxb,代入x22py得x2px2pb0.由于n与C只有一个公共点,故p28pb0,解得b.因为m的纵截距b1,3,所以坐标原点到m,n距离的比值为3.当m的斜率为时,由图形对称性可知,坐标原点到m,n距离的比值为3.20(xx广东,14分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:1(ab0)的左焦点为F1(1,0),且点P(0,1)在C1上(1)求椭圆C1的方程;(2)设直线l同时与椭圆C1和抛物线C2:y24x相切,求直线l的方程解:(1)根据椭圆的左焦点为F1(1,0),知a2b21,又根据点P(0,1)在椭圆上,知b1,所以a,所以椭圆C1的方程为y21.(2)因为直线l与椭圆C1和抛物线C2都相切,所以其斜率存在且不为0,设直线l的方程为ykxm(k0),代入椭圆方程得(kxm)21,即(k2)x22kmxm210,由题可知此方程有唯一解,此时4k2m24(k2)(m21)0,即m22k21.把ykxm(k0)代入抛物线方程得y2ym0,由题可知此方程有唯一解,此时1mk0,即mk1.联立得解得k2,所以或所以直线l的方程为yx或yx.21(xx北京,14分)已知椭圆C:1(ab0)的一个顶点为A(2,0),离心率为.直线yk(x1)与椭圆C交于不同的两点M,N.(1)求椭圆C的方程;(2)当AMN的面积为时,求k的值解:(1)由题意得解得b,所以椭圆C的方程为1.(2)由得(12k2)x24k2x2k240.设点M,N的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则y1k(x11),y2k(x21),x1x2,x1x2,所以|MN|.又因为点A(2,0)到直线yk(x1)的距离d,所以AMN的面积为S|MN| d.由,化简得7k42k250,解得k1.22(xx湖南,13分)在直角坐标系xOy中,已知中心在原点,离心率为的椭圆E的一个焦点为圆C:x2y24x20 的圆心(1)求椭圆E的方程;(2)设P是椭圆E上一点,过P作两条斜率之积为的直线l1,l2.当直线l1,l2都与圆C相切时,求P的坐标解:(1)由x2y24x20得(x2)2y22,故圆C的圆心为点(2,0)从而可设椭圆E的方程为1(ab0),其焦距为2c.由题设知c2,e.所以a2c4,b2a2c212.故椭圆E的方程为1.(2)设点P的坐标为(x0,y0),l1,l2的斜率分别为k1,k2,则l1,l2的方程分别为l1:yy0k1(xx0),l2:yy0k2(xx0),且k1k2,由l1与圆C:(x2)2y22相切得,即(2x0)22k2(2x0)y0k1y20.同理可得(2x0)22k2(2x0)y0k2y20.从而k1,k2是方程(2x0)22k22(2x0)y0ky20的两个实根,于是且k1k2.由得5x8x0360,解得x02,或x0.由x02得y03;由x0得y0,它们均满足式故点P的坐标为(2,3),或(2,3),或(,),或(,)23.(2011山东,14分)(本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:y21.如图所示,斜率为k(k0)且不过原点的直线l交椭圆C于A,B两点,线段AB的中点为E,射线OE交椭圆C于点G,交直线x3于点D(3,m)()求m2k2的最小值;()若|OG|2|OD|OE|,()求证:直线l过定点;()试问点B,G能否关于x轴对称?若能,求出此时ABG的外接圆方程;若不能,请说明理由解:()设直线l的方程为ykxt(k0),由题意,t0.由方程组得(3k21)x26ktx3t230.由题意0,所以3k21t2.设A(x1,y1),B(x2,y2),由韦达定理得x1x2,所以y1y2.由于E为线段AB的中点,因此xE,yE,此时kOE.所以OE所在直线方程为yx,又由题设知D(3,m),令x3,得m,即mk1,所以m2k22mk2,当且仅当mk1时上式等号成立,此时由0得0t2,因此当mk1且0t0,解得G(,)又E(,),D(3,),由距离公式及t0得|OG|2()2()2,|OD|,|OE|,由|OG|2|OD|OE|得tk,因此直线l 的方程为yk(x1),所以直线l恒过定点(1,0)()由()得G(,),若B,G关于x轴对称,则B(,)代入yk(x1)整理得3k21k,即6k47k210,解得k2(舍去)或k21,所以k1.此时B(,),G(,)关于x轴对称又由()得x10,y11,所以A(0,1)由于ABG的外接圆的圆心在x轴上,可设ABG的外接圆的圆心为(d,0),因此d21(d)2,解得d,故ABG的外接圆的半径为r.所以ABG的外接圆的方程为(x)2y2.24(2011江苏,16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,M、N分别是椭圆1的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P、A两点,其中点P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C.连接AC,并延长交椭圆于点B.设直线PA的斜率为k.(1)当直线PA平分线段MN时,求k的值;(2)当k2时,求点P到直线AB的距离d;(3)对任意的k0,求证:PAPB.解:(1)由题设知,a2,b,故M(2,0),N(0,),所以线段MN中点的坐标为(1,)由于直线PA平分线段MN,故直线PA过线段MN的中点,又直线PA过坐标原点,所以k.(2)直线PA的方程为y2x,代入椭圆方程得1,解得x.因此P(,),A(,)于是C(,0),直线AC的斜率为1,故直线AB的方程为xy0.因此,d.(3)证明:法一:将直线PA的方程ykx代入1,解得x.记,则P(,k),A(,k). 于是C(,0)故直线AB的斜率为,其方程为y(x),代入椭圆方程并由得(2k2)x22k2x2(3k22)0,解得x或x.因此B(,)于是直线PB的斜率k1.因此k1k1,所以PAPB.法二:设P(x1,y1),B(x2,y2),则x10,x20,x1x2,A(x1,y1),C(x1,0)设直线PB,AB的斜率分别为k1,k2.因为C在直线AB上,所以k2.从而k1k12k1k212110.所以k1k1,所以PAPB.25(2011辽宁,12分)如图,已知椭圆C1的中心在原点O,长轴左、右端点M,N在x轴上,椭圆C2的短轴为MN,且C1,C2的离心率都为e.直线lMN,l与C1交于两点,与C2交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A,B,C,D.(1)设e,求|BC|与|AD|的比值;(2)当e变化时,是否存在直线l,使得BOAN,并说明理由解:(1)因为C1,C2的离心率相同,故依题意可设C1:1,C2:1,(ab0)设直线l:xt(|t|a),分别与C1,C2的方程联立,求得A,B.(4分)当e时,ba,分别用yA,yB表示A,B的纵坐标,可知|BC|AD|.(2)t0时的l不符合题意,t0时,BOAN当且仅当BO的斜率kBO与AN的斜率kAN相等,即,解得ta.因为|t|a,又0e1,所以1.解得e1.所以当0e时,不存在直线l,使得BOAN;当e1时,存在直线l,使得BOAN.26(2011广东,14分)在平面直角坐标系xOy中,直线l:x2交x轴于点A.设P是l上一点,M是线段OP的垂直平分线上一点,且满足MPOAOP.(1)当点P在l上运动时,求点M的轨迹E的方程;(2)已知T(1,1)设H是E上动点,求|HO|HT|的最小值,并给出此时点H的坐标;(3)过点T(1,1)且不平行于y轴的直线l1与轨迹E有且只有两个不同的交点,求直线l1的斜率k的取值范围命题意图:本题考查的知识涉及动点、直线、轨迹、最值、参数范围的综合解析几何问题(1)先画出图形,“以图助算”势在必行,而画出图形后可发现MPOA或点M在x轴上,也就找到了解决问题的入口与思路;(2)顺着第(1)问的结果与思路,结合抛物线的定义可求得|HO|HT|的最小值;(3)再次回到画出的图形,可直观地求得k的取值范围解:(1)如图1,可得直线l:x2与x轴交于点A(2,0),设P(2,m),当m0时,点P与点A重合,这时OP的垂直平分线为x1,由AOPMPO0得M(1,0),当m0时,设M(x0,y0),(i)若x01,由MPOAOP得MPOA,有y0m, 图1又kOP,OP的中点为(1,),OP的垂直平分线为y(x1),而点M在OP的垂直平分线上,y0(x01),又my0,于是y0(x01),即y4(x01)(x01)(ii)若x01,如图1,由MPOAOP得点M为OP的垂直平分线与x轴的交点,在y(x1)中,令y0,有x11,即M(1,0),点M的轨迹E的方程为y24(x1)(x1)和y0(x1)(2)由(1)知轨迹E为抛物线y24(x1)(x1)与射线y0(x1),而抛物线y24(x1)(x1)的顶点为B(1,0),焦点为O(0,0),准线为x2,当点H在抛物线y24(x1)(x1)上时,作HG垂直于准线x2于点G,由抛物线的定义得|HO|HG|,则|HO|HT|HT|HG|,作TF垂直于准线x2于点F,则|HT|HG|TF|,又T 图2 (1,1),得|TF|3,在y24(x1)(x1)中,令y1得x,即当点H的坐标为(,1)时,|HO|HT|的最小值为3,当点H在射线y0(x1)上时,|HO|HT|TF|,|HO|HT|的最小值为3,此时点H的坐标为(,1)(3)由(2)得kBT,由图2得当直线l1的斜率k或k0时,直线l1与轨迹E有且只有两个不同的交点直线l1的斜率k的取值范围是(,(0,)27(xx山东,5分)已知抛物线y22px(p0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为()Ax1Bx1Cx2 Dx2解析:抛物线的焦点F(,0),所以过焦点且斜率为1的直线方程为yx,即xy,将其代入得:y22px2p(y)2pyp2,所以y22pyp20,所以p2,所以抛物线的方程为y24x,准线方程为x1.答案:B27(xx新课标全国,12分)设F1,F2分别是椭圆E:1(ab0)的左、右焦点,过F1斜率为1的直线l与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列(1)求E的离心率;(2)设点P(0,1)满足|PA|PB|,求E的方程解:(1)由椭圆定义知|AF2|BF2|AB|4a,又2|AB|AF2|BF2|,得|AB|a.l的方程为yxc, 其中c.设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点坐标满足方程组化简得(a2b2)x22a2cxa2(c2b2)0,则x1x2,x1x2.因为直线AB斜率为1,所以|AB|x2x1| .得a,故a22b2,所以E的离心率e.(2)设AB的中点为N(x0,y0),由(1)知x0c,y0x0c.由|PA|PB|得kPN1.即1,得c3,从而a3,b3.故椭圆E的方程为1.
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