1、练案61高考大题规范解答系列(五)解析几何1(2018天津高考)设椭圆1(ab0)的左焦点为F,上顶点为B,已知椭圆的离心率为,点A的坐标为(b,0),且|FB|AB|6.(1)求椭圆的方程;(2)设直线l:ykx(k0)与椭圆在第一象限的交点为P,且l与直线AB交于点Q.若sinAOQ(O为原点),求k的值解析(1)设椭圆的焦距为2c,由已知有,又由a2b2c2,可得2a3b.由已知可得,|FB|a,|AB|b,由|FB|AB|6,可得ab6,从而a3,b2.所以,椭圆的方程为1.(2)设点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2)由已知有y1y20,故|PQ|sinAOQy1y2
2、.又因为|AQ|,而OAB,故|AQ|y2.由sinAOQ,可得5y19y2.由方程组消去x,可得y1.易知直线AB的方程为xy20,由方程组消去x,可得y2.由5y19y2,可得5(k1)3,两边平方,整理得56k250k110,解得k,或k.所以,k的值为或.2(2019全国)已知抛物线C:y23x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(1)若|AF|BF|4,求l的方程;(2)若3,求|AB|.解析设直线l:yxt,A(x1,y1),B(x2,y2)(1)由题设得F(,0),故|AF|BF|x1x2,由题设可得x1x2.由可得9x212(t1)x4t20,则x1
3、x2.从而,得t.所以l的方程为yx.(2)由3可得y13y2.由可得y22y2t0.所以y1y22.从而3y2y22,故y21,y13.代入C的方程得x13,x2.故|AB|.3(2019湖南联考,20)已知椭圆C:1(ab0)的一个焦点与上、下顶点两两相连构成直角三角形,以椭圆C的长轴长为直径的圆与直线xy20相切(1)求椭圆C的标准方程;(2)设过椭圆右焦点且不重合于x轴的动直线与椭圆C相交于A、B两点,探究在x轴上是否存在定点E,使得的定值为?解析(1)由题意知,解得则椭圆C的标准方程为y21.(2)当直线的斜率存在时,设直线方程为yk(x1)(k0),A(xA,yA),B(xB,yB
4、),联立得(12k2)x24k2x2k220,8k280.xAxB,xAxB.假设在x轴上存在定点E(x0,0),使得为定值则(xAx0,yA)(xBx0,yB)xAxBx0(xAxB)xyAyBxAxBx0(xAxB)xk2(xA1)(xB1)(1k2)xAxB(x0k2)(xAxB)xk2.为定值,的值与k无关,2x4x012(x2),解得x0,此时为定值,定点为(,0),当直线的斜率不存在时,也满足为定值,且定点为(,0)综上,存在点E(,0),使得为定值,且定值为.4(2019陕西模拟)已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得弦MN的长为8.(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;(2)已知
5、点B(1,0),设不垂直于x轴的直线l与轨迹C交于不同的两点P,Q,若x轴是PBQ的角平分线,证明直线l过定点解析(1)如图,设动圆圆心O1(x,y),由题意,|O1A|O1M|.当O1不在y轴上时,过O1作O1HMN交MN于H,则H是MN的中点,|O1M|,又|O1A|,化简得y28x(x0)又当O1在y轴上时,O1与O重合,点O1的坐标(0,0)也满足方程y28x,动圆圆心的轨迹C的方程为y28x.(2)由题意,设直线l的方程为ykxb(b0),P(x1,y1),Q(x2,y2),将ykxb代入y28x中,得k2x2(2bk8)xb20.其中32kb640.由韦达公式,得x1x2,x1x2
6、.因为x轴是PBQ的角平分线,所以,即y1(x21)y2(x11)0,(kx1b)(x21)(kx2b)(x11)0,2kx1x2(bk)(x1x2)2b0,将,代入得,2kb2(kb)(82bk)2k2b0.kb,此时0.直线l的方程为yk(x1),即直线l过定点(1,0)5(2019湖南省湘潭市模拟)已知点F(,0)是椭圆C:1(ab0)的一个焦点,点M(,)在椭圆C上(1)求椭圆C的方程;(2)若直线l与椭圆C交于不同的A,B两点,且kOAkOB(O为坐标原点),求直线l斜率的取值范围解析(1)解法一:由题可知,椭圆的另一个焦点为(,0),所以点M到两焦点的距离之和为4.所以a2.又因为
7、c,所以b1,则椭圆C的方程为y21.解法二:由题意知,解得,椭圆C的方程为y21.(2)当直线l的斜率不存在时,结合椭圆的对称性可知,kOAkOB0,不符合题意故设l直线的方程为ykxm,A(x1,y1),B(x2,y2),联立,可得(4k21)x28kmx4(m21)0.64k2m216(m21)(4k21)16(4k2m21)0,且而kOAkOB2k2k,由kOAkOB,可得m24k1.所以k,又因为16(4k2m21)0,所以4k24k0.综上,k,0)(1,)6(2019北京卷)已知抛物线C:x22py经过点(2,1)(1)求抛物线C的方程及其准线方程;(2)设O为原点,过抛物线C的
8、焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点解析(1)由抛物线C:x22py经过点(2,1),得p2.所以抛物线C的方程为x24y,其准线方程为y1.(2)抛物线C的焦点为F(0,1)设直线l的方程为ykx1(k0)由得x24kx40.显然16k2160.设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1x24.直线OM的方程为yx.令y1,得点A的横坐标xA.同理得点B的横坐标xB.设点D(0,n),则(,1n),(,1n),(n1)2(n1)2(n1)24(n1)2.令0,即4(n1)20,得n1或n3.综上
9、,以AB为直径的圆经过y轴上的定点(0,1)和(0,3)7(2020山西大学附中诊断)已知椭圆C:1(ab0)的左,右焦点分别为F1,F2,离心率为,P是椭圆C上的一个动点,且PF1F2面积的最大值为.(1)求椭圆C的方程;(2)设斜率存在的直线PF2与椭圆C的另一个交点为Q,是否存在点T(0,t),使得|TP|TQ|?若存在,求出t的取值范围;若不存在,请说明理由解析(1)椭圆离心率为,当P为C的上顶点时,PF1F2的面积有最大值.a2,b,c1.故椭圆C的方程为:1.(2)设直线PQ的方程为yk(x1),当k0时,yk(x1)代入1,得:(34k2)x28k2x4k2120;设P(x1,y
10、1),Q(x2,y1),线段PQ的中点为N(x0,y0),x0,y0k(x01),即N(,),|TP|TQ|,直线TN为线段PQ的垂直平分线;TNPQ,则kTNkPQ1.所以k1,t,当k0时,因为4k4(当k时取等号),t(0,当kb0)的离心率为,点M(,)在椭圆C上(1)求椭圆C的标准方程;(2)若不过原点的直线l与椭圆C交于A,B两点,与直线OM交于点N,并且点N是线段AB的中点,求OAB面积的最大值解析(1)由椭圆C:1(ab0)的离心率为,点M(,)在椭圆上得,解得.所以椭圆C的方程为1.(2)易得直线OM的方程为yx.当直线l的斜率不存在时,AB的中点不在直线yx上,故直线l的斜率存在设直线l的方程为ykxm(m0),与1联立消y得(34k2)x28kmx4m2120,所以64k2m24(34k2)(4m12)48(34k2m2)0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,x1x2,由y1y2k(x1x2)2m,所以AB的中点N(,),因为N在直线yx上,所以2,解得k.所以48(12m2)0得2m2,且m0.|AB|x2x1|,又原点O到直线l的距离d,所以SAOB.当且仅当12m2m2,即m时等号成立,符合2m2且m0.AOB面积的最大值为.