1、数 学H单元解析几何 H1直线的倾斜角与斜率、直线的方程16H1、H42016全国卷 已知直线l:mxy3m0与圆x2y212交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点若|AB|2,则|CD|_164解析 直线l:m(x3)y0过定点(3,),又|AB|2,2()212,解得m.直线方程中,当x0时,y2.又(3,),(0,2)两点都在圆上,直线l与圆的两交点为A(3,),B(0,2)设过点A(3,)且与直线l垂直的直线为xyc10,将(3,)代入直线方程xyc10,得c12.令y0,得xC2,同理得过点B且与l垂直的直线与x轴交点的横坐标为xD2,|CD|4.H2两直线的位置
2、关系与点到直线的距离12E5、H22016江苏卷 已知实数x,y满足则x2y2的取值范围是_12.,13解析 可行域如图中阴影部分所示,x2y2为可行域中任一点(x,y)到原点(0,0)的距离的平方由图可知,x2y2的最小值为原点到直线AC的距离的平方,即2,最大值为OB2223213.H3圆的方程3H22016上海卷 已知平行直线l1:2xy10,l2:2xy10,则l1与l2的距离是_3.解析 由两平行线间的距离公式得d.18H3、H42016江苏卷 如图16,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2y212x14y600及其上一点A(2,4)(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切
3、,且圆心N在直线x6上,求圆N的标准方程;(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B,C两点,且BCOA,求直线l的方程;(3)设点T(t,0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得,求实数t的取值范围图1618解:圆M的标准方程为(x6)2(y7)225,所以圆心M(6,7),半径为5.(1)由圆心N在直线x6上,可设N(6,y0)因为圆N与x轴相切,与圆M外切,所以0y07,于是圆N的半径为y0,从而7y05y0,解得y01.因此,圆N的标准方程为(x6)2(y1)21.(2)因为直线lOA,所以直线l的斜率为2.设直线l的方程为y2xm,即2xym0,则圆心M到直线l的距离d.因为BCOA2,
4、而MC2d22,所以255,解得m5或m15.故直线l的方程为2xy50或2xy150.(3)设P(x1,y1),Q(x2,y2)因为A(2,4),T(t,0),所以因为点Q在圆M上,所以(x26)2(y27)225.将代入,得(x1t4)2(y13)225.于是点P(x1,y1)既在圆M上,又在圆x(t4)2(y3)225上,从而圆(x6)2(y7)225与圆x(t4)2(y3)225有公共点,所以5555,解得22t22.因此,实数t的取值范围是22,22H4直线与圆、圆与圆的位置关系16H1、H42016全国卷 已知直线l:mxy3m0与圆x2y212交于A,B两点,过A,B分别作l的垂
5、线与x轴交于C,D两点若|AB|2,则|CD|_164解析 直线l:m(x3)y0过定点(3,),又|AB|2,2()212,解得m.直线方程中,当x0时,y2.又(3,),(0,2)两点都在圆上,直线l与圆的两交点为A(3,),B(0,2)设过点A(3,)且与直线l垂直的直线为xyc10,将(3,)代入直线方程xyc10,得c12.令y0,得xC2,同理得过点B且与l垂直的直线与x轴交点的横坐标为xD2,|CD|4.4H42016全国卷 圆x2y22x8y130的圆心到直线axy10的距离为1,则a()A BC. D24A解析 圆x2y22x8y130化为标准方程为(x1)2(y4)24,故
6、圆心为(1,4),圆心到直线的距离d1,解得a.12H42016天津卷 如图13,AB是圆的直径,弦CD与AB相交于点E,BE2AE2,BDED,则线段CE的长为_图1312.解析 设圆的圆心为O,连接OD,可得BO,BODBDE,BD2BOBE3,BDDE.连接AC,易知AECDEB,即,EC.18H3、H42016江苏卷 如图16,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2y212x14y600及其上一点A(2,4)(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x6上,求圆N的标准方程;(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B,C两点,且BCOA,求直线l的方程;(3)设点T
7、(t,0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得,求实数t的取值范围图1618解:圆M的标准方程为(x6)2(y7)225,所以圆心M(6,7),半径为5.(1)由圆心N在直线x6上,可设N(6,y0)因为圆N与x轴相切,与圆M外切,所以0y0b0)的右焦点,直线y与椭圆交于B,C两点,且BFC90,则该椭圆的离心率是_图1210.解析 方法一:由可得B(a,),C(a,).又由F(c,0),得(ac,),(ac,).又BFC90,所以0,化简可得2a23c2,即e2,故e.方法二:同方法一可得B(a,),C(a,),所以BCa,由椭圆的焦半径公式得BFaexBaea,CFaexCaea,又BFC
8、90,所以BF2CF2BC2,即(aea)2(aea)2(a)2,式子两边同除以a2可得e2,即e.11H52016全国卷 已知O为坐标原点,F是椭圆C:1(ab0)的左焦点,A,B分别为C的左、右顶点,P为C上一点,且PFx轴过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为()A. B.C. D.11A解析 设M(c,y0),则AM所在直线方程为y(xa),令x0,得E(0,).BM所在直线方程为y(xa),令x0,得y.由题意得,解得a3c,故离心率e.19H5,H82016北京卷 已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,A(a,0),B(0,b),O
9、(0,0),OAB的面积为1.(1)求椭圆C的方程;(2)设P是椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N,求证:|AN|BM|为定值19解:(1)由题意得解得a2,b1.所以椭圆C的方程为y21.(2)证明:由(1)知,A(2,0),B(0,1)设P(x0,y0),则x4y4.当x00时,直线PA的方程为y(x2)令x0,得yM,从而|BM|1yM|1.直线PB的方程为yx1.令y0,得xN,从而|AN|2xN|2.所以|AN|BM|214.当x00时,y01,|BM|2,|AN|2,所以|AN|BM|4.综上,|AN|BM|为定值20H52016四川卷 已知椭圆E:1(a
10、b0)的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,直线l:yx3与椭圆E有且只有一个公共点T.(1)求椭圆E的方程及点T的坐标;(2)设O是坐标原点,直线l平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A,B,且与直线l交于点P,证明:存在常数,使得|PT|2|PA|PB|,并求的值20解:(1)由已知得,ab,则椭圆E的方程为1.由方程组得3x212x(182b2)0.方程的判别式为24(b23),由0,得b23,此时方程的解为x2,所以椭圆E的方程为1,点T的坐标为(2,1)(2)证明:由已知可设直线l的方程为yxm(m0),由方程组可得所以P点坐标为(2,1),|PT|2m2.设点A,B的坐标
11、分别为A(x1,y1),B(x2,y2)由方程组可得3x24mx(4m212)0.方程的判别式为16(92m2),由0,解得mb0)的离心率是,抛物线E:x22y的焦点F是C的一个顶点(1)求椭圆C的方程(2)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交于不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.(i)求证:点M在定直线上;(ii)直线l与y轴交于点G,记PFG的面积为S1,PDM的面积为S2,求的最大值及取得最大值时点P的坐标图1521解:(1)由题意知,可得a24b2.因为抛物线E的焦点F(0,),所以b,a1,所以椭圆C的方程为x24y
12、21.(2)(i)证明:设P(m,)(m0),由x22y,可得yx,所以直线l的斜率为m,因此直线l的方程为ym(xm),即ymx.设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0),联立方程得(4m21)x24m3xm410.由0,得0m(或0m22)(*),且x1x2.因此x0,将其代入ymx,得y0,因此,所以直线OD的方程为yx.联立方程得点M的纵坐标yM,所以点M在定直线y上(ii)由(i)知直线l的方程为ymx.令x0,得y,所以G(0,). 又P(m,),F(0,),D(,),所以S1|GF|m,S2|PM|mx0|,所以.设t2m21(t1),则2,当,即t2时,取到最大值
13、,此时m,满足(*)式,所以P点坐标为(,).因此的最大值为,此时点P的坐标为(,).19H5、H82016天津卷 设椭圆1(a)的右焦点为F,右顶点为A,已知,其中O为原点,e为椭圆的离心率(1)求椭圆的方程;(2)设过点A的直线l与椭圆交于点B(B不在x轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与y轴交于点H,若BFHF,且MOAMAO,求直线l的斜率的取值范围19解:(1)设F(c,0),由,即,可得a2c23c2.又a2c2b23,所以c21,因此a24.所以椭圆的方程为1.(2)设直线l的斜率为k(k0),则直线l的方程为yk(x2)设B(xB,yB),由方程组消去y,整理得(4k23)x
14、216k2x16k2120,解得x2或x.由题意得xB,从而yB.由(1)知,F(1,0),设H(0,yH),有(1,yH),.由BFHF,得0,所以0,解得yH,因此直线MH的方程为yx.设M(xM,yM),由方程组得xM.在MAO中,MOAMAO|MA|MO|,即(xM2)2yxy,化简得xM1,即1,解得k或k,所以直线l的斜率的取值范围为(,).19H52016浙江卷 如图15,设椭圆y21(a1)(1)求直线ykx1被椭圆截得的线段长(用a,k表示);(2)若任意以点A(0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点,求椭圆离心率的取值范围图1519解:(1)设直线ykx1被椭圆截得的线段
15、为AM,由得(1a2k2)x22a2kx0,故x10,x2.因此|AP|x1x2|.(2)假设圆与椭圆的公共点有4个,由对称性可设y轴左侧的椭圆上有两个不同的点P,Q,满足|AP|AQ|.记直线A,AQ的斜率分别为k1,k2,且k1,k20,k1k2.由(1)知,|AP|,|AQ|,故,所以(kk)1kka2(2a2)kk0.由于k1k2,k1,k20得1kka2(2a2)kk0,因此(1)(1)1a2(a22),因为式关于k1,k2的方程有解的充要条件是1a2(a22)1,所以a.因此,任意以点A(0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点的充要条件为1a,由e得,所求离心率的取值范围为00,
16、b0)的渐近线为正方形OABC的边OA,OC所在的直线,点B为该双曲线的焦点若正方形OABC的边长为2,则a_132解析 不妨令B为双曲线的右焦点,A在第一象限,如图所示因为四边形OABC为正方形,|OA|2,所以c2.因为直线OA是双曲线的一条渐近线,AOB,所以tan1,即ab,又a2b2c28,所以a2.3H62016江苏卷 在平面直角坐标系xOy中,双曲线1的焦距是_32解析 由题目所给方程可得a27,b23,故c210,所以焦距为2.5H62016全国卷 已知方程1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A(1,3) B(1,)C(0,3) D(0,)5A解析
17、若已知方程表示双曲线,则(m2n)(3m2n)0,解得m2n3m2.又44m2,所以m21,所以1n0,b0)若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且2|AB|3|BC|,则E的离心率是_132解析 将xc代入1,得y.2|AB|3|BC|,232c,整理得2c22a23ac0,即2e23e20,解得e2或e(舍去)6H62016天津卷 已知双曲线1(b0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A,B,C,D四点,四边形ABCD的面积为2b,则双曲线的方程为()A.1 B.1C.1 D.16D解析 由题意及双曲线的对称性画出示意图如图所
18、示,渐近线OB:yx.设Bx0,x0,则x0x0,x01,B(1,),1222,b212,双曲线方程为1.21H6,H8,F32016上海卷 双曲线x21(b0)的左、右焦点分别为F1,F2,直线l过F2且与双曲线交于A,B两点(1)若l的倾斜角为,F1AB是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;(2)设b,若l的斜率存在,且()0,求l的斜率21解:(1)设A(xA,yA),F2(c,0),c,由题意,yb2(c21)b4,因为F1AB是等边三角形,所以2c|yA|,即4(1b2)3b4,解得b22.故双曲线的渐近线方程为yx.(2)由已知,F1(2,0),F2(2,0)设A(x1,y1),B(
19、x2,y2),直线l:yk(x2),显然k0.由得(k23)x24k2x4k230.因为l与双曲线交于两点,所以k230,且36(1k2)0.设AB的中点为M(xM,yM)由()0,即0,知F1MAB,故kF1Mk1.又xM,yMk(xM2),所以kF1M,所以k1,得k2,故l的斜率为.H7抛物线及其几何性质10H72016全国卷 以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点,已知|AB|4,|DE|2,则C的焦点到准线的距离为()A2 B4C6 D810B解析 设抛物线方程为y22px(p0),点A在第一象限,点D在第二象限根据抛物线的对称性可得点A的纵坐标为2,代入
20、抛物线方程得x,即点A(,2).易知点D(,),由于点A,D都在以坐标原点为圆心的圆上,所以85,解得p4,此即为抛物线的焦点到准线的距离8H72016四川卷 设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y22px(p0)上任意一点,M是线段PF上的点,且|PM|2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为()A. B.C. D18C解析 如图,由题可知F,设P点坐标为.显然,当y00时,kOM0时,kOM0.所以要求kOM的最大值,不妨设y00.因为 () ,所以kOM ,当且仅当y2p2时,等号成立14H72016天津卷 设抛物线(t为参数,p0)的焦点为F,准线为l.过抛物线上一点A作l的垂线,垂足
21、为B.设C(p,0),AF与BC相交于点E.若|CF|2|AF|,且ACE的面积为3,则p的值为_14.解析 由题意得,抛物线的普通方程为y22px,F(,0),|CF|3p,|AB|AF|p,A(p,p)易知AEBFEC,故SACESACF3ppp23,p26.p0,p.9H72016浙江卷 若抛物线y24x上的点M到焦点的距离为10,则M到y轴的距离是_99解析 由题意得,p2,则1,即原点到准线的距离是1.由点M到焦点的距离与到准线的距离相等,知点M到准线的距离为10,故M到y轴的距离为1019.20H72016上海卷 有一块正方形菜地EFGH,EH所在直线是一条小河,收获的蔬菜可送到F
22、点或河边运走于是,菜地分为两个区域S1和S2,其中S1中的蔬菜运到河边较近,S2中的蔬菜运到F点较近,而菜地内S1和S2的分界线C上的点到河边与到F点的距离相等现建立平面直角坐标系,其中原点O为EF的中点,点F的坐标为(1,0),如图15所示(1)求菜地内的分界线C的方程;(2)菜农从蔬菜运量估计出S1的面积是S2面积的两倍,由此得到S1面积的“经验值”为.设M是C上纵坐标为1的点,请计算以EH为一边、另有一边过点M的矩形的面积,及五边形EOMGH的面积,并判断哪一个更接近于S1面积的“经验值”图1520解:(1)因为C上的点到直线EH与到点F的距离相等,所以C是以F为焦点、以EH为准线的抛物
23、线在正方形EFGH内的部分,其方程为y24x(0y0)(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.求证:线段PQ的中点坐标为(2p,p);求p的取值范围图1822解:(1)抛物线C:y22px(p0)的焦点为,0,由点,0在直线l:xy20上,得020,即p4.所以抛物线C的方程为y28x.(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),线段PQ的中点M(x0,y0),因为点P和Q关于直线l对称,所以直线l垂直平分线段PQ,于是直线PQ的斜率为1,则可设其方程为yxb.证明:由消去x得y22py2pb0.(*)因为P和Q是抛物线C上的相异
24、两点,所以y1y2,从而(2p)24(2pb)0,化简得p2b0.方程(*)的两根为y1,2p,从而y0p.因为M(x0,y0)在直线l上,所以x02p.因此,线段PQ的中点坐标为(2p,p)因为M(2p,p)在直线yxb上,所以p(2p)b,即b22p.由知p2b0,于是p2(22p)0,所以pb0)的离心率是,抛物线E:x22y的焦点F是C的一个顶点(1)求椭圆C的方程(2)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交于不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.(i)求证:点M在定直线上;(ii)直线l与y轴交于点G,记PFG的面积为S1
25、,PDM的面积为S2,求的最大值及取得最大值时点P的坐标图1521解:(1)由题意知,可得a24b2.因为抛物线E的焦点F(0,),所以b,a1,所以椭圆C的方程为x24y21.(2)(i)证明:设P(m,)(m0),由x22y,可得yx,所以直线l的斜率为m,因此直线l的方程为ym(xm),即ymx.设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0),联立方程得(4m21)x24m3xm410.由0,得0m(或0m22)(*),且x1x2.因此x0,将其代入ymx,得y0,因此,所以直线OD的方程为yx.联立方程得点M的纵坐标yM,所以点M在定直线y上(ii)由(i)知直线l的方程为ym
26、x.令x0,得y,所以G(0,). 又P(m,),F(0,),D(,),所以S1|GF|m,S2|PM|mx0|,所以.设t2m21(t1),则2,当,即t2时,取到最大值,此时m,满足(*)式,所以P点坐标为(,).因此的最大值为,此时点P的坐标为(,).H8直线与圆锥曲线(AB课时作业)10H5,H82016江苏卷 如图12,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆1(ab0)的右焦点,直线y与椭圆交于B,C两点,且BFC90,则该椭圆的离心率是_图1210.解析 方法一:由可得B(a,),C(a,).又由F(c,0),得(ac,),(ac,).又BFC90,所以0,化简可得2a23c2,即e2
27、,故e.方法二:同方法一可得B(a,),C(a,),所以BCa,由椭圆的焦半径公式得BFaexBaea,CFaexCaea,又BFC90,所以BF2CF2BC2,即(aea)2(aea)2(a)2,式子两边同除以a2可得e2,即e.19H5,H82016北京卷 已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,A(a,0),B(0,b),O(0,0),OAB的面积为1.(1)求椭圆C的方程;(2)设P是椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N,求证:|AN|BM|为定值19解:(1)由题意得解得a2,b1.所以椭圆C的方程为y21.(2)证明:由(1)知,A(2,0),B(0,1)设P(
28、x0,y0),则x4y4.当x00时,直线PA的方程为y(x2)令x0,得yM,从而|BM|1yM|1.直线PB的方程为yx1.令y0,得xN,从而|AN|2xN|2.所以|AN|BM|214.当x00时,y01,|BM|2,|AN|2,所以|AN|BM|4.综上,|AN|BM|为定值22H7、H82016江苏卷 如图18,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:xy20,抛物线C:y22px(p0)(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.求证:线段PQ的中点坐标为(2p,p);求p的取值范围图1822解:(1)抛物线C:y22px
29、(p0)的焦点为,0,由点,0在直线l:xy20上,得020,即p4.所以抛物线C的方程为y28x.(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),线段PQ的中点M(x0,y0),因为点P和Q关于直线l对称,所以直线l垂直平分线段PQ,于是直线PQ的斜率为1,则可设其方程为yxb.证明:由消去x得y22py2pb0.(*)因为P和Q是抛物线C上的相异两点,所以y1y2,从而(2p)24(2pb)0,化简得p2b0.方程(*)的两根为y1,2p,从而y0p.因为M(x0,y0)在直线l上,所以x02p.因此,线段PQ的中点坐标为(2p,p)因为M(2p,p)在直线yxb上,所以p(2p)b,即b22
30、p.由知p2b0,于是p2(22p)0,所以p0)的直线交E于A,M两点,点N在E上,MANA.(1)当t4,|AM|AN|时,求AMN的面积;(2)当2|AM|AN|时,求k的取值范围20解:(1)设M(x1,y1),则由题意知y10.当t4时,椭圆E的方程为1,A(2,0)由已知及椭圆的对称性知,直线AM的倾斜角为,因此直线AM的方程为yx2.将xy2代入1得7y212y0,解得y0或y,所以y1.因此AMN的面积SAMN2.(2)由题意知t3,k0,A(,0)将直线AM的方程yk(x)代入1得(3tk2)x22tk2xt2k23t0.由x1()得x1,故|AM|x1|.由题设知,直线AN
31、的方程为y(x),故同理可得|AN|.由2|AM|AN|得,即(k32)t3k(2k1)当k时上式不成立,因此t.t3等价于0,即0,由此得或解得k)的右焦点为F,右顶点为A,已知,其中O为原点,e为椭圆的离心率(1)求椭圆的方程;(2)设过点A的直线l与椭圆交于点B(B不在x轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与y轴交于点H,若BFHF,且MOAMAO,求直线l的斜率的取值范围19解:(1)设F(c,0),由,即,可得a2c23c2.又a2c2b23,所以c21,因此a24.所以椭圆的方程为1.(2)设直线l的斜率为k(k0),则直线l的方程为yk(x2)设B(xB,yB),由方程组消去y,
32、整理得(4k23)x216k2x16k2120,解得x2或x.由题意得xB,从而yB.由(1)知,F(1,0),设H(0,yH),有(1,yH),.由BFHF,得0,所以0,解得yH,因此直线MH的方程为yx.设M(xM,yM),由方程组得xM.在MAO中,MOAMAO|MA|MO|,即(xM2)2yxy,化简得xM1,即1,解得k或k,所以直线l的斜率的取值范围为(,).21H6,H8,F32016上海卷 双曲线x21(b0)的左、右焦点分别为F1,F2,直线l过F2且与双曲线交于A,B两点(1)若l的倾斜角为,F1AB是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;(2)设b,若l的斜率存在,且()0
33、,求l的斜率21解:(1)设A(xA,yA),F2(c,0),c,由题意,yb2(c21)b4,因为F1AB是等边三角形,所以2c|yA|,即4(1b2)3b4,解得b22.故双曲线的渐近线方程为yx.(2)由已知,F1(2,0),F2(2,0)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l:yk(x2),显然k0.由得(k23)x24k2x4k230.因为l与双曲线交于两点,所以k230,且36(1k2)0.设AB的中点为M(xM,yM)由()0,即0,知F1MAB,故kF1Mk1.又xM,yMk(xM2),所以kF1M,所以k1,得k2,故l的斜率为.H9曲线与方程20H8,H92016全国
34、卷 设圆x2y22x150的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(1)证明|EA|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(2)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围20解:(1)证明:因为|AD|AC|,EBAC,故EBDACDADC,所以|EB|ED|,故|EA|EB|EA|ED|AD|.又圆A的标准方程为(x1)2y216,从而|AD|4,所以|EA|EB|4.由题设得A(1,0),B(1,0),|AB|2.由椭圆定义可得点E的轨迹方程为1(y
35、0)(2)当l与x轴不垂直时,设l的方程为yk(x1)(k0),M(x1,y1),N(x2,y2)由得(4k23)x28k2x4k2120,则x1x2,x1x2,所以|MN|x1x2|.过点B(1,0)且与l垂直的直线m:y(x1),A到m的距离为,所以|PQ|24.故四边形MPNQ的面积S|MN|PQ|12.可得当l与x轴不垂直时,四边形MPNQ面积的取值范围为(12,8)当l与x轴垂直时,其方程为x1,|MN|3,|PQ|8,四边形MPNQ的面积为12.综上,四边形MPNQ面积的取值范围为12,8)20H7、H92016全国卷 已知抛物线C:y22x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l
36、2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明:ARFQ;(2)若PQF的面积是ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程20解:由题设知F(,0).设l1:ya,l2:yb,则ab0,且A(,a),B(,b),P(,a),Q(,b),R(,).记过A,B两点的直线为l,则l的方程为2x(ab)yab0.(1)证明:由于F在线段AB上,所以1ab0.记AR的斜率为k1,FQ的斜率为k2,则k1bk2,所以ARFQ.(2)设l与x轴的交点为D(x1,0),则SABF|ba|FD|ba|,SPQF.由题设可得|ba|,所以x10(舍去)或x11.设满足条件
37、的AB的中点为E(x,y)当AB与x轴不垂直时,由kABkDE可得(x1)而y,所以y2x1(x1)当AB与x轴垂直时,E与D重合所以所求轨迹方程为y2x1. H10 单元综合7H102016浙江卷 已知椭圆C1:y21(m1)与双曲线C2:y21(n0)的焦点重合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则()Amn且e1e21 Bmn且e1e21Cm1 Dmn且e1e2n.易知e1e21,故选A.21H5,H7,H102016山东卷 平面直角坐标系xOy中,椭圆C:1(ab0)的离心率是,抛物线E:x22y的焦点F是C的一个顶点(1)求椭圆C的方程(2)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点
38、P处的切线l与C交于不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.(i)求证:点M在定直线上;(ii)直线l与y轴交于点G,记PFG的面积为S1,PDM的面积为S2,求的最大值及取得最大值时点P的坐标图1521解:(1)由题意知,可得a24b2.因为抛物线E的焦点F(0,),所以b,a1,所以椭圆C的方程为x24y21.(2)(i)证明:设P(m,)(m0),由x22y,可得yx,所以直线l的斜率为m,因此直线l的方程为ym(xm),即ymx.设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0),联立方程得(4m21)x24m3xm410.由0,得0m(或0
39、m22)(*),且x1x2.因此x0,将其代入ymx,得y0,因此,所以直线OD的方程为yx.联立方程得点M的纵坐标yM,所以点M在定直线y上(ii)由(i)知直线l的方程为ymx.令x0,得y,所以G(0,). 又P(m,),F(0,),D(,),所以S1|GF|m,S2|PM|mx0|,所以.设t2m21(t1),则2,当,即t2时,取到最大值,此时m,满足(*)式,所以P点坐标为(,).因此的最大值为,此时点P的坐标为(,).32016淄博一中月考 若PQ是圆x2y29的弦,PQ的中点是(1,2),则直线PQ的方程是()Ax2y50 Bx2y30C2xy40 D2xy03A解析 由题知直
40、线PQ的斜率是,故直线PQ的方程是y2(x1),即x2y50.42016汕尾调研 “k2”是“直线xyk0与圆x2y22相切”的()A充分不必要条件 B必要不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件4A解析 直线xyk0与圆x2y22相切,即k2.故选A.42016郑州质检 已知椭圆1的左、右焦点分别为F1,F2,过点F2的直线与椭圆交于A,B两点,若F1AB是以A为直角顶点的等腰直角三角形,则椭圆的离心率e为()A. B. 2C. 2 D. 4D解析 设2c,m,F1AB是以A为直角顶点的等腰直角三角形,m,m.由椭圆的定义可知F1AB的周长为4a,4a2mm,m2(2)a,2am(22)
41、a.,4(2)2a24(1)2a24c2,e296,e.12016石家庄质检 已知椭圆C:1的离心率为,过点M的直线l交椭圆C于A,B两点,且,当直线l垂直于x轴时,.(1)求椭圆C的方程;(2)若,求弦长的取值范围1解:(1)由e,得.又当直线l垂直于x轴时, ,所以椭圆C过点,代入椭圆方程得1.又a2b2c2,联立可得a22,b21,所以椭圆C的方程为y21.(2)当过点M的直线l的斜率为0时,点A,B 为椭圆长轴的两端点,322或32b0)和椭圆C2:y21的离心率相同,且点(,1)在椭圆C1上(1)求椭圆C1的方程(2)设P为椭圆C2上一动点,过点P作直线交椭圆C1于A,C两点,且P恰
42、为弦AC的中点,试判断AOC的面积是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由1解:(1)由题知,1,a2b2c2,且,得a24,b22,椭圆C1的方程为1.(2)当直线AC的斜率不存在时,必有P(,0),此时|AC|2,SAOC.当直线AC的斜率存在时,设其斜率为k,点P(x0,y0),则直线AC:yy0k(xx0),与椭圆C1的方程联立,得(12k2)x24k(y0kx0)x2(y0kx0)240.设A(x1,y1),C(x2,y2),则x0,即x02ky0.又x2y2,y,SAOC|y0|.综上,无论P点怎样变化,AOC的面积为常数.42016河南六市联考 如图K451所示,在平面直
43、角坐标系xOy中,已知R(x0,y0)是椭圆C:1上的一点,从原点O向圆R:(xx0)2(yy0)28作两条切线,分别交椭圆于点P,Q.(1)若R点在第一象限,且直线OP,OQ互相垂直,求圆R的标准方程 (2)若直线OP,OQ的斜率存在,并将其分别记为k1,k2,求k1k2的值 (3)试问|OP|2|OQ|2是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由图K4514解:(1)由圆R的方程知,圆R的半径r2.因为直线OP,OQ互相垂直,且和圆R相切,所以|OR|r4,即xy16.又点R在椭圆C上,所以1.联立,解得所以所求圆R的标准方程为(x2)2(y2)28.(2)因为直线OP:yk1x和O
44、Q:yk2x都与圆R相切,所以2,2,化简得(x8)k2x0y0k1y80,(x8)k2x0y0k2y80,所以k1,k2是方程(x8)k22x0y0ky80的两个不相等的实数根,由韦达定理得,k1k2.因为点R(x0,y0)在椭圆C上,所以1,即y12x,所以k1k2.(3)当直线OP,OQ不与坐标轴重合时,设P(x1,y1),Q(x2,y2)由(2)知2k1k210,所以10,故yyxx.因为点P,Q都在椭圆C上,所以1,1,即y12x,y12x,所以xx,整理得xx24,所以yy12,所以|OP|2|OQ|2xyxy(xx)(yy)36.当直线OP,OQ与坐标轴重合时,显然有|OP|2|OQ|236.综上,|OP|2|OQ|236.