1、解答题专题练(四)解析几何(建议用时:40分钟)1已知抛物线C:y22px(p0)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|MN|8.(1)求抛物线C的方程;(2)设直线l为抛物线C的切线,且lMN,P为l上一点,求的最小值2(2019无锡模拟)已知椭圆C中心在坐标原点,对称轴为坐标轴,且过点M(4,2)、N(,3)(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆C上的任一点R(x0,y0),从原点O向圆R:(xx0)2(yy0)28作两条切线,分别交椭圆于P,Q.试探究OP2OQ2是否为定值,若是,求出其值;若不是,请说明理由3在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:x2y2r2和直线
2、l:xa(其中r和a均为常数,且0ra),M为l上一动点,A1,A2为圆C与x轴的两个交点,直线MA1,MA2与圆C的另一个交点分别为P,Q.(1) 若r2,点M的坐标为(4,2),求直线PQ的方程;(2) 求证:直线PQ过定点,并求定点的坐标4.如图,设斜率为k(k0)的直线l与椭圆C:1交于A,B两点,且OAOB.(1)求直线l在y轴上的截距(用k表示);(2)求AOB面积取最大值时直线l的方程解答题专题练(四)1解:(1)由题可知F,则过点F且斜率为1的直线方程为yx,代入y22px(p0),得x23px0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则有x1x23p.因为|MN|8,所以x1
3、x2p8,即3pp8,解得p2,所以抛物线的方程为y24x.(2)设直线l的方程为yxb,代入y24x,得x2(2b4)xb20.因为l为抛物线C的切线,所以0,解得b1.所以l的方程为yx1.设P(m,m1),则(x1m,y1(m1),(x2m,y2(m1),所以(x1m)(x2m)y1(m1)y2(m1)x1x2m(x1x2)m2y1y2(m1)(y1y2)(m1)2.由(1)可知,x1x26,x1x21,所以(y1y2)216x1x216,y1y24.因为yy4(x1x2),所以y1y244,所以16mm244(m1)(m1)22(m24m3)2(m2)2714,当且仅当m2,即点P的坐
4、标为(2,3)时等号成立,则的最小值为14.2解:(1)依题意,设此椭圆方程为mx2ny21,过点M(4,2)、N(,3),可得,解得m,n,所以椭圆C的方程为1.(2)(i)当直线OP,OQ的斜率均存在时,不妨设直线OP:yk1x,OQ:yk2x,依题意2,化简得(x8)k2x0y0k1y80,同理(x8)k2x0y0k2y80.所以k1,k2是方程(x8)k22x0y0ky80的两个不相等的实数根,k1k2.因为1,所以y12x.所以k1k2,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,所以yyxx,因为,所以,所以xx,所以xx24,yy12,所以OP2OQ236.(ii)当直线OP,OQ
5、落在坐标轴上时,显然有OP2OQ236,综上,OP2OQ236. 3解:(1)若r2,M(4,2),则A1(2,0),A2(2,0)直线MA1的方程为x3y20,联立解得P.直线MA2的方程为xy20,联立解得Q(0,2)由两点式得直线PQ的方程为2xy20.(2)法一: 由题设得A1(r,0),A2(r,0)设M(a,t),则直线MA1的方程为y(xr),直线MA2的方程为y(xr),联立解得P.联立解得Q.于是直线PQ的斜率kPQ,直线PQ的方程为y.令y0得x,是一个与t无关的常数,故直线PQ过定点.法二:由题设得A1(r,0),A2(r,0)设M(a,t),则直线MA1的方程为y(xr
6、),直线MA2的方程为y(xr),则直线MA1与圆C的交点为P(x1,y1),直线MA2与圆C的交点为Q(x2,y2)则点P(x1,y1),Q(x2,y2)在曲线(ar)yt(xr)(ar)yt(xr)0上,化简得(a2r2)y22ty(axr2)t2(x2r2)0.又因为点P(x1,y1),Q(x2,y2)在圆C上,圆C:x2y2r20.由t20得(a2r2)y22ty(axr2)t2(x2r2)t2(x2y2r2)0,化简得(a2r2)y2t(axr2)t2y0.所以直线PQ的方程为(a2r2)y2t(axr2)t2y0.令y0得x,故直线PQ过定点.4解:(1)设l:ykxt,A(x1,
7、y1),B(x2,y2),因为斜率为k(k0)的直线l与椭圆C:1交于A,B两点,且OAOB,所以AOB90,所以0,所以x1x2(kx1t)(kx2t)0,所以(1k2)x1x2kt(x1x2)t20,(*)联立,消去y得x23(kxt)29,即(13k2)x26ktx3t290,则x1x2,x1x2,且0,代入(*),得(1k2)(3t29)6k2t2t2(13k2)0,所以3t299k2t20,所以t2(1k2),所以t,所以直线l在y轴上的截距为或.(2)设AOB的面积为S,O到直线l的距离为d,则S|AB|d,而由(1)知d,且|AB|3,所以S,当Smax时,9k2,解得k,所以t,所以所求直线方程为yx或yx.