1、专题限时集训(十三)圆锥曲线中的综合问题(对应学生用书第103页)(限时:40分钟)题型1圆锥曲线中的定值问题3题型2圆锥曲线中的最值,范围问题1,4题型3圆锥曲线中的探索性问题21(2017河南洛阳二模)已知动圆M过定点E(2,0),且在y轴上截得的弦PQ的长为4.(1)求动圆圆心M的轨迹C的方程;(2)设A,B是轨迹C上的两点,且4,F(1,0),记SSOFASOAB,求S的最小值. 【导学号:07804096】解(1)设M(x,y),PQ的中点为N,连接MN(图略),则|PN|2,MNPQ,|MN|2|PN|2|PM|2.又|PM|EM|,|MN|2|PN|2|EM|2,x24(x2)2
2、y2,整理得y24x.动圆圆心M的轨迹C的方程为y24x.(2)设A,B,不妨令y10,则SOFA|OF|y1y1,4,x1x2y1y2y1y24,解得y1y28,当y1y2时,ABx轴,A(2,2),B(2,2),SAOB4,SOFA,S5.当y1y2时,直线AB的方程为,即yy1,令y0,得x2,直线AB恒过定点(2,0),设定点为E,SOAB|OE|y1y2|y1y2,由可得SOABy1,SSOFASOABy1y124.综上,Smin4.2(2017陕西教学质量检测)已知F1,F2为椭圆E:1(ab0)的左、右焦点,点P在椭圆E上,且|PF1|PF2|4.(1)求椭圆E的方程;(2)过F
3、1的直线l1,l2分别交椭圆E于A,C和B,D,且l1l2,问是否存在常数,使得,成等差数列?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由. 【导学号:07804097】解(1)|PF1|PF2|4,2a4,a2.椭圆E:1.将P代入可得b23,椭圆E的方程为1.(2)当AC的斜率为零或斜率不存在时,;当AC的斜率k存在且k0时,AC的方程为yk(x1),代入椭圆方程1,并化简得(34k2)x28k2x4k2120.设A(x1,y1),C(x2,y2),则x1x2,x1x2.|AC|x1x2|.直线BD的斜率为,|BD|.综上,2,.故存在常数,使得,成等差数列3(2017长沙模拟)如图134,P是
4、直线x4上一动点,以P为圆心的圆过定点B(1,0),直线l是圆在点B处的切线,过A(1,0)作圆的两条切线分别与l交于E,F两点图134(1)求证:|EA|EB|为定值;(2)设直线l交直线x4于点Q,证明:|EB|FQ|FB|EQ|.解(1)设AE切圆于点M,直线x4与x轴的交点为N,故|EM|EB|.从而|EA|EB|AM|4.所以|EA|EB|为定值4.(2)由(1)同理可知|FA|FB|4,故E,F均在椭圆1上设直线EF的方程为xmy1(m0)令x4,求得y,即Q点纵坐标yQ.由得,(3m24)y26my90.设E(x1,y1),F(x2,y2),则有y1y2,y1y2.因为E,B,F
5、,Q在同一条直线上,所以|EB|FQ|FB|EQ|等价于(yBy1)(yQy2)(y2yB)(yQy1),即y1y1y2y2y1y2,等价于2y1y2(y1y2).将y1y2,y1y2代入,知上式成立所以|EB|FQ|FB|EQ|.4(2017衡水模拟)已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线xy0相切,过点P(4,0)且不垂直于x轴的直线l与椭圆C相交于A,B两点(1)求椭圆C的方程;(2)求的取值范围;(3)若B点关于x轴的对称点是E,证明:直线AE与x轴相交于定点. 【导学号:07804098】解(1)由题意知,b,即b.又a2b2c2,所以a2,
6、c1.故椭圆C的方程为1.(2)由题意知直线l的斜率存在,设直线l的方程为yk(x4),A(x1,y1),B(x2,y2)由消去y可得(34k2)x232k2x64k2120.则322k44(34k2)(64k212)0,解得0k2.易知x1x2,x1x2,所以x1x2y1y2x1x2k2(x14)(x24)(1k2)x1x24k2(x1x2)16k2(1k2)4k216k225.因为0k2,所以,所以425,所以的取值范围为.(3)因为点B,E关于x轴对称,所以E(x2,y2),所以直线AE的方程为yy1(xx1)令y0,可得xx1.因为y1k(x14),y2k(x24),所以xx11.所以直线AE与x轴交于定点(1,0)