1、专练51高考大题专练(五)圆锥曲线的综合运用12022全国甲卷(文),21设抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,点D(p,0),过F的直线交C于M,N两点当直线MD垂直于x轴时,|MF|3.(1)求C的方程;(2)设直线MD,ND与C的另一个交点分别为A,B,记直线MN,AB的倾斜角分别为,.当取得最大值时,求直线AB的方程22021全国甲卷抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点在x轴上,直线l:x1交C于P,Q两点,且OPOQ.已知点M(2,0),且M与l相切(1)求C,M的方程;(2)设A1,A2,A3是C上的三个点,直线A1A2,A1A3均与M相切判断直线A2A3与M的位置关系,并说明理由
2、32021全国乙卷已知抛物线C:y22px(p0)的焦点F到准线的距离为2.(1)求C的方程;(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足9,求直线OQ斜率的最大值42022全国乙卷(文),21已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过A(0,2),B(,1)两点(1)求E的方程;(2)设过点P(1,2)的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点52022江西省宜春市高三模拟已知点T是圆A:(x1)2y280上的动点,点B(1,0),线段BT的垂直平分线交线段AT于点S,记点S的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过B(1,
3、0)作曲线C的两条弦DE,MN,这两条弦的中点分别为P,Q,若0,求BPQ面积的最大值专练51高考大题专练(五)圆锥曲线的综合运用1解析:(1)设M(x1,y1)(y10).当MDx轴时,x1p.由抛物线的定义,得|MF|x1p3,解得p2.故抛物线C的方程为y24x.(2)由(1)知D(2,0),F(1,0).当直线MN的斜率不存在时,由抛物线的对称性得,此时不取最大值,舍去当直线MN的斜率存在时,由抛物线的对称性知只考虑斜率大于0的情况即可设直线MN的方程为yk(x1)(k0),M(,y1),N(,y2),A(,y3),B(,y4).由消去x并整理,得y2y40,则y1y2,y1y24.因
4、为kMDkADkAM,所以,得y3.同理可得y4,则kAB.因为tankMNk,tankAB,所以tan (),当且仅当k,即k时,“”成立故取得最大值时,直线MN的斜率为,方程为y(x1).由得则y32(),故A(84,2().又因为直线AB的斜率kAB,所以直线AB的方程为y2()x(84),即xy40.2解析:(1)由题意,直线x1与C交于P,Q两点,且OPOQ,设C的焦点为F,P在第一象限,则根据抛物线的对称性,POFQOF45,所以P(1,1),Q(1,1).设C的方程为y22px(p0),则12p,得p,所以C的方程为y2x.由题意,圆心M(2,0)到l的距离即M的半径,且距离为1
5、,所以M的方程为(x2)2y21.(2)设A1(x1,y1),A2(x2,y2),A3(x3,y3),当A1,A2,A3中有一个为坐标原点,另外两个点的横坐标均为3时,A1A2,A1A3均与M相切,此时直线A2A3与M相切当x1x2x3时,直线A1A2:x(y1y2)yy1y20,则1,即(y1)y2y1y23y0,同理可得(y1)y2y1y33y0,所以y2,y3是方程(y1)t22y1t3y0的两个根,则y2y3,y2y3.直线A2A3的方程为x(y2y3)yy2y30,设M到直线A2A3的距离为d,则d21,即d1,所以直线A2A3与M相切综上,直线A2A3与M相切3解析:(1)由抛物线
6、的定义可知,焦点F到准线的距离为p,故p2,所以C的方程为y24x.(2)由(1)知F(1,0),设P(x1,y1),Q(x2,y2),则(x2x1,y2y1),(1x2,y2),因为9,所以,可得,又点P在抛物线C上,所以y4x1,即(10y2)24(10x29),化简得yx2,则点Q的轨迹方程为y2x.设直线OQ的方程为ykx,易知当直线OQ与曲线y2x相切时,斜率可以取最大,联立ykx与y2x并化简,得k2x2x0,令()24k20,解得k,所以直线OQ斜率的最大值为.4解析:(1)设椭圆E的方程为mx2ny21(m0,n0,mn).将点A(0,2),B(,1)的坐标代入,得解得所以椭圆
7、E的方程为1.(2)证明:(方法一)设M(x1,y1),N(x2,y2).由题意,知直线MN与y轴不垂直,设其方程为x1t(y2).联立得方程组消去x并整理,得(4t23)y2(16t28t)y16t216t80,所以y1y2,y1y2.设T(x0,y1).由A,B,T三点共线,得,得x0y13.设H(x,y).由,得(y13x1,0)(xy13,yy1),所以x3y16x1,yy1,所以直线HN的斜率k,所以直线HN的方程为yy2(xx2).令x0,得y(x2)y2y22.所以直线NH过定点(0,2).(方法二)由A(0,2),B(,1)可得直线AB的方程为yx2.a若过点P(1,2)的直线
8、的斜率不存在,则其直线方程为x1.将直线方程x1代入1,可得N(1,),M(1,).将y代入yx2,可得T(3,).由,得H(52,).此时直线HN的方程为y(2)(x1),则直线HN过定点(0,2).b若过点P(1,2)的直线的斜率存在,设此直线方程为kxy(k2)0,M(x1,y1),N(x2,y2).联立得方程组消去y并整理,得(3k24)x26k(2k)x3k(k4)0.所以则且x1y2x2y1.联立得方程组,可得T(3,y1).由,得H(3y16x1,y1).则直线HN的方程为yy2(xx2).将点(0,2)的坐标代入并整理,得2(x1x2)6(y1y2)x1y2x2y13y1y21
9、20.将代入,得24k12k29648k24k4848k24k236k2480,显然成立综上可得,直线HN过定点(0,2).5解析:(1)圆A:(x1)2y28的圆心A(1,0),半径r2,依题意,|SB|ST|,|SB|SA|ST|SA|AT|22|AB|,即点S的轨迹是以B,A为左右焦点,长轴长为2的椭圆,短半轴长b1,所以曲线C的方程为y21.(2)由0知,DEMN,直线DE,MN不垂直坐标轴,否则点P,Q之一与点B重合,不能构成三角形,即直线DE的斜率存在且不为0,设直线DE方程为:yk(x1),由消去y并整理得:(2k21)x24k2x2k220,设D(x1,y1),E(x2,y2),DE中点P(xP,yP),则有x1x2,xP,yP,因此,|BP|,直线MN的斜率为,同理可得|BQ|,BPQ面积SBPQ|BP|BQ|,令t|k|2,当且仅当|k|1时取“”,则SBPQ,函数y4t在2,)上单调递增,即当t2时,(4t)min9,所以当t2,即k1时,(SBPQ)max,所以BPQ面积的最大值是.