当前位置:首页>文档>专题8.6抛物线(解析版)_2.2025数学总复习_2024年新高考资料_3.2024专项复习_更新中2024年新高考数学一轮复习之题型归纳与重难专题突破提升(新高考专用)_第八章平面解析几何

专题8.6抛物线(解析版)_2.2025数学总复习_2024年新高考资料_3.2024专项复习_更新中2024年新高考数学一轮复习之题型归纳与重难专题突破提升(新高考专用)_第八章平面解析几何

  • 2026-03-18 09:17:05 2026-03-18 08:15:54

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专题8.6抛物线(解析版)_2.2025数学总复习_2024年新高考资料_3.2024专项复习_更新中2024年新高考数学一轮复习之题型归纳与重难专题突破提升(新高考专用)_第八章平面解析几何
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文档格式
docx
文档大小
2.503 MB
文档页数
35 页
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2026-03-18 08:15:54

文档内容

专题 8.6 抛物线 目录 题型一: 抛物线的定义...................................................................................................................4 题型二: 抛物线的标准方程...........................................................................................................5 题型三: 抛物线的焦点弦...............................................................................................................9 题型四: 最值问题.........................................................................................................................13 题型五: 抛物线与直线方程.........................................................................................................16 题型六: 弦长、面积问题.............................................................................................................23 知识点总结 知识点一、抛物线的定义 我们把平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线. 点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线. 知识点二、抛物线标准方程和简单几何性质 标准 y2=2px y2=-2px x2=2py x2=-2py 方程 (p>0) (p>0) (p>0) (p>0) 图形 开口 向右 向左 向上 向下 焦点 准线 x=- x = y=- y =x≥0, x ≤0 , y ≥0 , y≤0, 范围 y∈R y∈R x∈R x∈R 简单 对称 几何 x轴 y轴 轴 性质 顶点 原点O(0,0) 离心率 e=1 【常用结论与知识拓展】 1.抛物线焦点弦的性质 直线l过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,交抛物线于A(x,y),B(x,y)两点,则有: 1 1 2 2 (1)通径的长为2p. (2)焦点弦长:|AB|=x+x+p(|AF|=x+,|BF|=x+). 1 2 1 2 (3)xx=,yy=-p2. 1 2 1 2 (4)以焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相切. (5)若α为弦AB的倾斜角,则|AF|=,|BF|=;|AB|=. (6)+=;以AF或BF为直径的圆与y轴相切. 2.抛物线中的最值 P为抛物线y2=2px(p>0)上的任一点,F为焦点,则有:|PF|≥;焦点弦AB以通径(2p)为最 小值;A(m,n)为一定点,则|PA|+|PF|有最小值. 3.抛物线的切线已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,经过焦点F的直线l与抛物线相交于A,B两点, 分别过A,B作抛物线C的两条切线l,l,l∩l=P.则有:(1)l⊥l;(2)P在定直线x=-上; 1 2 1 2 1 2 (3)PF⊥AB. 4.抛物线中的焦点三角形 如右图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l:y=kx-(其中k为直线l的斜率)交抛物 线于A,B两点,那么焦点三角形 OAB的面积可以表示为 S =(若抛物线方程为 x2= △OAB 2py(p>0),直线l:y=kx+,则S =). △OAB 例题精讲 题型一:抛物线的定义 【要点讲解】以抛物线为背景的点的轨迹问题求解策略:借助题目给出的“几何特征”判 断平面内动点所满足的“几何条件”,根据抛物线定义即可得出结果.与抛物线上一点有 关的距离的最值问题,往往根据抛物线的定义,将到焦点的距离和到准线距离相互转化, 再根据“共线”的几何特征进行求解. 【例1】若点 到点 的距离比它到直线 的距离大1,则点 的轨迹方程为 A. B. C. D. 【解答】解: 点 到点 的距离比它到直线 的距离大1, 点 到点 的距离等于它到直线 的距离,由抛物线的定义可知,点 的轨迹为以 为焦点,直线 为准线的抛物线, 焦准距 , 点 的轨迹方程为 . 故选: . 【变式训练1】已知点 为抛物线 上的点,且点 到抛物线 的焦点 的 距离为3,则 2 . 【解答】解:抛物线 的焦点为 ,准线为 , 因为点 为抛物线 上的点,且点 到抛物线 的焦点 的距离为3, 所以 ,得 . 故答案为:2. 【变式训练2】动点 到点 的距离比它到直线 的距离大1,则动点 的 轨迹是 A.椭圆 B.双曲线 C.双曲线的一支 D.抛物线 【解答】解: 动点 到点 的距离比它到直线 的距离大1, 将直线 向左平移1个单位,得到直线 , 可得点 到点 的距离等于它到直线 的距离. 因此点 的轨迹是以 为焦点、 为准线的抛物线, 设抛物线的方程为 ,可得 ,得 , 抛物线的方程为 ,即为点 的轨迹方程. 故选: . 【变式训练3】设抛物线 的焦点为 ,经过点 的直线 与抛物线相交于 、两点,若点 恰为线段 的中点,则 8 . 【解答】解:过点 , , 分别作抛物线准线 的垂线, 垂足为 , , ,据抛物线定义, 得 . 故答案为8 【变式训练4】已知曲线 上的任意一点到定点 的距离与到定直线 的距离相等. (Ⅰ)求曲线 的方程; (Ⅱ)若曲线 上有两个定点 、 分别在其对称轴的上、下两侧,且 , , 求原点 到直线 的距离. 【解答】解:(1) 曲线 上任意一点到点 的距离与到直线 的距离相等. 曲线 的轨迹是以 为焦点的抛物线,且 , 曲线 的方程为 ; (2)由抛物线的定义结合 可得, 到准线 的距离为2, 即 的横坐标为1,代入抛物线方程可得 ,即 , 同理可得 ,故直线 的斜率 , 故 的方程为 ,即 , 由点到直线的距离公式可得:原点 到直线 的距离为 题型二:抛物线的标准方程 【要点讲解】求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口 方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数 p,只需一个条件就 可以确定抛物线的标准方程.【例2】准线方程为 的抛物线的标准方程是 A. B. C. D. 【解答】解:由抛物线的准线方程为 ,可知抛物线是焦点在 轴负半轴上的抛物线, 设其方程为 ,则其准线方程为 ,得 . 该抛物线的标准方程是 . 故选: . 【变式训练1】焦点坐标为 的抛物线的标准方程是 A. B. C. D. 【解答】解: 抛物线的焦点坐标是 , 故可设抛物线方程为 , 抛物线是焦点在 轴负半轴的抛物线,且 ,得 . 抛物线的标准方程为 . 故选: . 【变式训练2】若抛物线 上一点 到其准线的距离为3,则抛物线的 标准方程为 A. B. C. D. 【解答】解: 到其准线的距离为 , 故抛物线方程为 . 故选: .【变式训练3】以坐标轴为对称轴,焦点在直线 上的抛物线的标准方程为 A. 或 B. 或 C. 或 D. 或 【解答】解:直线 与坐标轴的交点为 , 当抛物线的焦点为 时,其标准方程为 ; 当抛物线的焦点为 时,其标准方程为 . 故选: . 【例3】中国古代桥梁的建筑艺术,有不少是世界桥梁史上的创举,充分显示了中国劳动人 民的非凡智慧.一个抛物线型拱桥,当水面离拱顶 时,水面宽 .若水面下降 , 则水面宽度为 A. B. C. D.12 【解答】解:根据题意,设该抛物线的方程为 , 又由当水面离拱顶 时,水面宽 ,即点 和 在抛物线上, 则有 ,解可得 , 故抛物线的方程为 , 若水面下降 ,即 ,则有 ,解可得 ,此时水面宽度为 , 故选: . 【变式训练1】已知抛物线的顶点在原点,对称轴为 轴,且过点 ,则此抛物线的标 准方程为 . 【解答】解:抛物线的顶点在原点,对称轴为 轴,且过点 , 设抛物线 ,可得 ,所以 , 所以抛物线的标准方程 . 故答案为: . 【变式训练2】过点 ,且顶点在原点、对称轴为坐标轴的抛物线的标准方程为 ,或 . 【解答】解:设抛物线方程为 , 代入点 可得, , 解得, , 则抛物线方程为 , 设抛物线方程为 , 代入点 可得, , 解得, , 则抛物线方程为 , 故抛物线方程为 ,或 .故答案为: ,或 . 【例4】经过点 焦点在 轴上的抛物线标准方程. 【解答】解:设抛物线的标准方程为 ,把点 代入可得: , , 故所求的抛物线的标准方程为 . 【变式训练1】分别求适合下列条件的方程: (1)长轴长为10,焦距为4的椭圆标准方程; (2)经过点 的抛物线的标准方程. 【解答】解:(1)设椭圆的长轴长为 ,焦距为 , 由条件可得 , , 所以 , , 所以 , 当椭圆的焦点在 轴上时,标准方程为 ; 当椭圆的焦点在 轴上时,标准方程为 . (2)当抛物线的焦点在 轴上时,可设所求抛物线的标准方程为 , 将点 的坐标代入抛物线的标准方程得 , 此时,所求抛物线的标准方程为 ; 当抛物线的焦点在 轴上时,可设所求抛物线的标准方程为 , 将点 的坐标代入抛物线的标准方程得 ,解得 , 此时,所求抛物线的标准方程为 .综上所述,所求抛物线的标准方程为 或 . 【变式训练2】(1)求准线为 的抛物线标准方程; (2)求中心在原点,焦点在 轴上,渐近线为 ,且实轴长为2的双曲线标准方程. 【解答】解:(1)准线为 的抛物线标准方程为 ; (2)设双曲线标准方程为 , 由实轴长为2得 ,即 , 由渐近线 得 ,即 , 故抛物线标准方程为 . 题型三:抛物线的焦点弦 【要点讲解】在解决抛物线的焦点弦有关的问题时,要注意利用几何图形(特征“直角梯 形”)的形象、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此. 【例5】若抛物线 的准线经过椭圆 的右焦点,则 的值为 A. B. C.1 D.2 【解答】解:已知椭圆 的右焦点 , 若抛物线 的准线经过椭圆 的右焦点, 此时 , 解得 . 故选: . 【变式训练1】抛物线 的焦点到准线的距离为A.4 B.2 C. D. 【解答】解:抛物线 可化为 ,则 , 由抛物线的定义得焦点到准线的距离为 , 即焦点到准线的距离为4; 故选: . 【变式训练2】已知 是抛物线 的焦点, 为抛物线 上一点.若 , 则点 的横坐标为 A.12 B.16 C.18 D.19 【解答】解析:由题意,抛物线 的焦点为 ,准线方程为 , 设 , 由抛物线的定义可得, ,解得 , 故点 的横坐标为18. 故选: . 【例6】已知 为抛物线 上的动点,动点 满足到点 的距离与到点 是 的焦点)的距离之比为 ,则 的最小值是 A. B. C. D.4 【解答】解:由题意得 , 等于点 到准线的距离, 过点 作 垂直准线于点 ,则 , 设动点 ,则 ,整理得 ,所以点 的轨迹为以 为圆心,半径为 的圆, , 所以当 , , 三点共线时, 最小, . 故选: . 【变式训练1】设抛物线 的准线与 轴的交点为 , 为坐标原点,经 过 、 两点的圆 与直线 相切,圆 与抛物线 的另一个交点为 ,若 ,则 A.2或 B.2或4 C. 或 D.2或 【解答】解:抛物线 的准线与 轴的交点为 , 为坐标原点,经过 、 两点的圆 与直线 相切,圆 与抛物线 的另一个交点为 , 设圆心 , ,半径为 ,已知 , , , 在 中,由正弦定理得 , , .又 圆 与直线 相切, 当 时,则圆心到直线距离 ,得 ; 当 时,则圆心到直线距离 . 即 , , 或 (舍 , 综上 或 . 故选: . 【变式训练2】直线 过抛物线 的焦点 ,且与抛物线交于 , 两点,线段 中点的纵坐标为1, 为坐标原点,则 到直线 的距离为 A. B. C. D. 【解答】解:由抛物线 得焦点 , 设 , , , ,则 , 两式相减得 ,即 , 因为线段 中点的纵坐标为1,即 ,所以 ,即 , 所以直线 的方程为 ,即 ,显然此时直线与抛物线有两交点, 所以 到直线 的距离 . 故选: . 【变式训练3】已知抛物线 的焦点为 ,过点 且斜率为 的直线 交抛 物线于 , 两点,若 ,则 A. B. C. D. 【解答】解:如图,当点 在第一象限时,过点 , 分别向准线作垂线,垂足为 , ,作 ,垂足为 , 则 轴,设 ,则 , , 由抛物线的定义得 , ,则有 , 在 中, 等于直线 的倾斜角,其正切值即为 值, , , , 于是直线 的倾斜角为 ,斜率 . 当点 在第四象限时,根据抛物线的对称性可得斜率为 .故选: . 题型四:最值问题 【例7】抛物线 上有一动点 ,其焦点为 , ,则 的最小值 为 1 5 . 【解答】解:由题可知,抛物线焦点为 ,准线为 , 过 作准线的垂线为 交准线为点 , 根据抛物线的定义可知 , 所以 , 因为 为抛物线上的动点,所以当 为点 时, 取到最小值为 . 故答案为:15. 【变式训练1】已知点 及抛物线 上一动点 , ,则 的最小 值为 2 . 【解答】解:用抛物线的定义: 焦点 ,准线 ,设 到准线的距离为(当且仅当 、 、 共线时取等号) 故 的最小值是2. 故答案为:2. 【变式训练2】已知抛物线 的焦点为 ,动点 在 上,圆 的半径为1,过 点 的直线与圆 相切于点 ,则 的最小值为 A.2 B.3 C.4 D.5 【解答】解:由向量投影的运算可得: , 由抛物线的性质可得 , 即: , 则: 最小值为3. 故选: . 【变式训练3】抛物线 的焦点到圆 上点的距离的最小值为 A.0 B.4 C.5 D.6 【解答】解: 抛物线 的焦点 , 又圆 的圆心 ,半径 , 抛物线 的焦点 到圆 上点的距离的最小值为: . 故选: . 【变式训练4】已知抛物线 的焦点为 ,点 ,若点 为抛物线任意一点,当取最小值时,点 的坐标为 . 【解答】解:设点 在准线上的射影为 ,如图, 则根据抛物线的定义可知, , 求 的最小值,即求 的最小值, 显然当 , , 三点共线时 最小, 此时 点的横坐标为1,代入抛物线方程可知 . 故答案为: . 【变式训练5】已知 为抛物线 上的动点,点 在 轴上的射影为 ,点 的坐标 是 ,则 的最小值是 A.2 B. C. D. 【解答】解:设抛物线 的焦点为 , 则 , ,当且仅当三点 , , 共 线时取等号, 的最小值是 . 故选: .【变式训练6】已知抛物线 上一点 , ,点 ,则 的最 小值是 A.10 B.8 C.5 D.4 【解答】解:由抛物线 ,可得准线方程 ,焦点 , 因为 , 在抛物线 上,可得 , 又因为 ,可得 在抛物线的外部, 所以 , 可得 , 所以 ,当且 仅当 , , 三点共线,且 在 , 之间时取等号, 所以 的最小值为8. 故选: . 题型五:抛物线与直线方程 【要点讲解】对于开口向上或向下的抛物线的切线问题,常常借助导数的几何意义写出切 线方程,则根据韦达定理等解决问题,常用的解题策略有“变量代换”,“同构法确定直 线”等.所谓“同构法确定直线”即若 A(x ,y),B(x ,y)分别满足x -2y +2=0,x - 1 1 2 2 1 1 2 2y+2=0,则直线AB的方程为x-2y+2=0. 2 【例8】已知点 , 在抛物线 上且位于 轴的两侧, (其中 为坐标原 点),则直线 一定过点A. B. , C. D. 【解答】解:当直线 的斜率为0时,直线 与抛物线只有1个交点,不符合题意, 所以直线 的斜率不为0,设其方程为 ,因为点 , 在抛物线 上, 所以设 , , , ,所以, , 解得 或 .又因为 , 两点位于 轴的两侧,所以 . 联立 得 ,△ ,所以 , 即 ,所以直线 的方程为 ,所以直线 一定过点 . 故选: . 【变式训练1】已知抛物线 ,过点 的直线与 交于 , 两点,线段 的 垂直平分线与 轴的交点为点 ,若 ,则 的面积为 A. B. C. D. 【解答】解:不妨直线 的方程为 , 联立 ,消去 并整理得 , 易知△ , 解得 , 不妨设 , , , , 由韦达定理得 , , 所以 ,此时 中点为 , 因为 , 解得 或 (舍去), 此时 垂直平分线方程为 , 不妨令 , 解得 , 所以 , 此时 , 而点 到直线 距离 , 则 . 故选: . 【变式训练2】已知抛物线 的焦点 与椭圆 的右焦点重合. 斜率为 的直线 经过点 ,且与 的交点为 , .若 ,则直线 的 斜率为 A.1 B. C. D. 【解答】解:因为椭圆的方程 , 所以 ,即 ,所以右焦点为 , 因为抛物线的方程为 , 所以抛物线的焦点为 , , 所以 ,即 , 所以抛物线方程为 , 所以直线 的方程为 , 所以 , 过点 , 分别作准线 的垂线,垂足为 , , 取 的中点 ,过 作准线的垂线,垂足为 , 由 , 所以 , 又 为 的中点, 所以 , 所以 ,即 为 的中点, 设 ,则 , , ,所以 , 所以 , 所以 , 所以 点的横坐标为 , 代入抛物线的方程可知 点的纵坐标为 , 所以 , , 把 点坐标代入直线 的方程: , 所以 ,即 , 故选: . 【变式训练3】过抛物线 的焦点 的直线交抛物线于 , 两点,点 是原点,若 ,则 的面积为 A. B. C. D. 【解答】解:如图所示,抛物线 的焦点 ,准线方程为 , , ,代入抛物线方程可得 , , 直线 的方程为 ,联立方程 ,解得 或 , , , 故选: . 【例9】已知抛物线 的焦点为 ,直线 过焦点 与 交于 , 两点,以 为直径的圆与 轴交于 , 两点,且 ,则直线 的方程为 A. B. C. D. 【解答】解:设 , 的中点为 , 轴于点 ,过 , 作准线 的垂线,垂足分别为 , ,如图: 由抛物线的定义知 , 故 ,所以 , 即 , 解得 或 (舍去), 故 的横坐标为 , 设直线 , , , , , 将 代入 , 得 , 则 , 解得 , 故直线 的方程为 . 故选: . 【变式训练1】已知抛物线 的焦点为 ,直线 过焦点 与 交于 、 两点, 以 为直径的圆与 轴交于 、 两点,且 ,则直线 的方程为 A. B. C. D.【解答】解:设 ,由题知 ,设 中点为 ,作 轴于点 ,过 、 作准线的垂线,垂足分别为 、 ,由抛物线定义及梯形中位线性质知: , 于 是 , 由 垂 径 定 理 : ,即 ,解得 或 ,又 ,故 , 于是 横坐标为: ,设直线 ,代入 有: , 则 ,解得 ,故直线 方程为: . 故选: . 【变式训练2】在 平 面 直 角 坐 标 系 中 , 若 抛 物 线 的 准 线 与 圆 相切于点 ,直线 与抛物线 切于点 ,直线 的方程为 A. B. C. 或 D. 或 【解答】解:如图,抛物线 的准线为 , 由准线与圆 相切于点 , 则 ,解得 . 则抛物线 方程为: , 设直线 的方程为 , 联立方程 得, , 由直线 与抛物线相切得, △ ,解得 ,即 , 所以直线 的方程为 ,即 或 . 故选: . 题型六:弦长、面积问题 【要点讲解】解决直线与抛物线相交的弦长、面积问题,同直线与椭圆、双曲线位置关系 问题类似,要注意应用根与系数的关系及设而不求、整体代换的技巧. 另外,抛物线的几何 性质及导数工具等的应用往往能简化运算. 有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否 过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x +x +p,若不过焦点,则 1 2必须用一般弦长公式. 涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解. 【例10】已知过点 的直线 与抛物线 交于 , 两点,且当 的 斜率为1时, 恰为 中点. (1)求 的值; (2)当 经过抛物线 的焦点时,求 的面积. 【解答】解:(1)当 斜率为1时, 可得直线 的方程为 , 此时直线 恰好经过坐标原点, 不妨设 , 则 为抛物线上的点, 所以 , 解得 ; (2)由(1)可知抛物线的焦点 , 当直线 经过 时, 直线 的方程为 , 联立 ,消去 并整理得 , 不妨设 , , , , 由韦达定理得 , , 则 的面积 . 【变式训练1】已知抛物线 的顶点为坐标原点,准线方程为 . (1)求 的方程;(2)若直线 与 交于 , 两点,求弦 的长. 【解答】解:(1)依题意可设 的方程为 , 则 ,解得 . 所以 的方程为 ; (2)将 代入 ,得 , 则△ , , , 因为 过抛物线 的焦点 , 所以 . 【变式训练2】已知抛物线 的焦点为 , 为 上一动点, 为圆 上一动点, 的最小值为 . (1)求 的方程; (2)直线 交 于 , 两点,交 轴的正半轴于点 ,点 与 关于原点 对称,且 ,求证 为定值. 【解答】解:(1)由题得 , 当点 , , , 四点共线且点 , 在 , 中间时, 取得最小值,最小值为 , 又 ,解得 , 所以 的方程为 ; 证明:(2)当直线 的斜率为0时,显然不适合题意, 当直线 的斜率不为0时,设直线 的方程为 , , , , , 联立方程 ,消去 得 , 则△ , , , 所以 ,又 , 所以 , 所以 ,解得 或 (舍去), 即 ,所以 ,所以 , 又 所以 , 即 为定值0. 【例11】已知点 是抛物线 上一点,直线 与抛物线 交于 , 两点(位于对称轴异侧), 为坐标原点). (1)求抛物线 的方程; (2)求证:直线 必过定点. 【解答】(1)解:因为点 是抛物线 上一点, 所以 ,解得 , 所以抛物线的方程为 . (2)证明:因为 , 位于对称轴异侧,所以 不与对称轴平行, 设直线 的方程为 , ,且 , 联立 ,消去 可得 , 所以△ ,且 , ,即 , 所以 , 由 ,得 ,即 ,解得 或 ,故直线 的方程为 , 所以直线 必过定点 ,得证. 【变式训练1】已知抛物线 上的点 到其焦点 的距离为2. (1)求 的方程及焦点 的坐标. (2)过点 的直线 交抛物线于 , 两点,且 的面积为8,求直线 的方程. 【解答】解:(1)由抛物线的定义可得: ,解得 , 所以抛物线的方程为 ; (2)由题意可设直线方程为 , , , , , 由 ,得 , 所以△ , , , 因为 , 所以 ,得 ,故直线 的方程为: . 【变式训练2】抛物线 的焦点为 ,直线 过焦点 与抛物线 交于 ,两点,当 垂直于 轴时 . (1)求抛物线 的方程; (2)点 ,直线 , 与抛物线 的交点分别为 , ;探究直线 是否 过定点,如果过定点,求出该定点:如果不过定点,请说明理由. 【解答】解:(1) , 当 轴时, , 根据抛物线的定义可得 ,解得 , 抛物线 的方程: ; (2)设 , , , , 直线 方程为: 即 , 直线 过点 , , 同理,直线 ,即 , 直线 过点 , ,同理可得 ,, , 直线 的方程为: , , 当 时, , 直线 恒过定点 . 【例12】已知点 在抛物线 上, 、 为抛物线 上的两个动点, 不垂直于 轴, 为焦点,且 . (1)求 的值,并证明 的垂直平分线过定点; (2)设(1)中的定点为 ,求 面积是否有最大值,若有,求出其最大值,若没有, 请说明理由. 【解答】解:(1)因为点 在抛物线 上, 所以 ,解得 , 所以抛物线的方程为 , 设直线 的方程为 , , , , , , 由 ,得 , △ , , , 因为 ,所以 , , 所以 ,①设 的中点为 , , 所以 , , 所以 的垂直平分线方程为 ,② 联立①②,可得 , 所以 的垂直平分线过定点 . (2) , 点 到直线 的距离为 , 所以 , , 令 ,则 , , , 解得: (舍去), , 当 时, ,当 时, , 所以 在 单调递增,在 , 单调递减, 所以当 时, 取最大值为 ,所以 面积最大值为 .