1、课时作业(二十)解答题1(2021重庆八中高三月考)如图,椭圆:y21的右焦点为F,过F任意作两条互相垂直的直线l1,l2分别交椭圆于A,B两点和C,D两点,M,N分别为AB和CD的中点(1)若直线OM斜率为,其中O为坐标原点,求直线ON的斜率;(2)记F到直线MN的距离为d,求d的最大值【解析】(1)F(1,0),设直线l1:xt1y1,直线l2:xt2y1,t1t2-1,由,得(t2)y22t1y-10,则yAyB-,所以yM-,xMt1yM1,所以M,同理可得N,设直线OM,ON的斜率分别为k1,k2,则k1-,k2-,k1k2-,k2-,直线ON的斜率为-.(2)设过点F(1,0)的直
2、线为xty1,则其与椭圆交点弦的中点坐标为,设直线MN的方程为xmyn.中点的纵坐标为y,nt2-mt2(n-1)0,t1t2-1n,直线MN过定点,dmax1-(此时直线MN垂直于x轴)2(2021四川高三三模)已知椭圆C:1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2且与x轴垂直的直线与椭圆C交于A,B两点,AOB的面积为2,点P为椭圆C的下顶点,|PF2|OP|.(1)求椭圆C的标准方程;(2)经过抛物线y24x的焦点F的直线l交椭圆C于M,N两点,求|的取值范围【解析】(1)因为OPF2为直角三角形,所以b2c2|PF2|2(b)2,则bc,又SAOBc2,所以b2c2a,又a2
3、b2c2,所以b324b,则b24,a2b2c2448,故椭圆C的标准方程为1.(2)因为抛物线y24x的焦点坐标为(1,0),所以点F的坐标为F(1,0),设M(x1,y1),N(x2,y2),又因为|cos |FM|FN|.若直线l与x轴重合,|FM|FN|(a-1)(a1)7;若直线l不与x轴重合,设直线l的方程为xmy1,则,消去x得(m22)y22my-70,所以y1y2,y1y2,则由两点间的距离公式有|FM|y1|,同理|FN|(m21)|y2|,所以|FM|FN|(m21)|y1y2|(m21)7-,因为m222,所以0,所以7-b0),过椭圆右焦点F2且垂直于x轴的直线与椭圆
4、在第一象限交于点P,已知椭圆左焦点为F1(-,0),PF1O的面积为,不垂直于x轴的直线与椭圆相交于A,B两点,点M为线段AB的中点(1)求椭圆C的标准方程;(2)点Q总满足AQOBQO,证明:直线AB过定点【解析】(1)由题意,椭圆左焦点为F1(-,0),且过椭圆右焦点F2且垂直于x轴的直线与椭圆在第一象限交于点P,可得P,因为PF1O的面积为,可得SPF1O,解得,又因为a2b2c2,且c,可得a2,b1,故椭圆的方程为y21.(2)依题可得直线AB的斜率存在,设直线AB的直线方程为ykxm,设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),联立方程组,可得(4k21)x28kmx4
5、m2-40,则16(4k2-m21)0,即m2b0)的左右焦点为F1、F2,离心率e,过圆C1:x2y2b2上一点Q(Q在y轴左侧)作该圆的切线,分别交椭圆E于A、B两点,交圆C2:x2y2a2于C、D两点(如图所示)当切线AB与x轴垂直时,CDF2的面积为3.(1)求椭圆E的标准方程;(2)求ABO的面积的最大值;求证:|AC|AF2|为定值,并求出这个定值【解析】(1)|CD|22c,于是有SCDF2c(bc)3,又,a2-b2c2,解得c,a2,b1,所以椭圆E的标准方程为y21.(2)因Q在y轴左侧,故直线AB的斜率不会为零,设其方程为xtym,由直线AB与圆C1相切得1m21t2,由消去x得(t24)y22tmym2-40,4t2m2-4(t24)(m2-4)16(t24-m2)48,设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|y1-y2|,所以SOAB|AB|b1,当且仅当1t23,即t时取等号故ABO的面积的最大值为1.因点A(x1,y1)在椭圆E上,且在y轴左侧,故x10,y1,由(1)|CQ|c,故|AC|CQ|-|AQ|-x1,|AF2|2-x1,故|AC|AF2|x12-x12为定值