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[基础题组练]
1.已知直线l与双曲线-y2=1相切于点P,l与双曲线的两条渐近线交于M,N两点,则
OM·ON的值为( )
A.3 B.4
C.5 D.与P的位置有关
解析:选A.依题意,设点P(x,y),M(x,y),N(x,y),其中x-4y=4,则直线l的方程是
0 0 1 1 2 2
-yy=1,题中双曲线的两条渐近线方程为y=±x.
0
①当y=0时,直线l的方程是x=2或x=-2.由,得,此时OM·ON=(2,-1)·(2,1)=4
0
-1=3,同理可得当直线l的方程是x=-2时,OM·ON=3.
②当y≠0时,直线l的方程是y=(xx-4).由,得(4y-x)x2+8xx-16=0(*),又x-4y=
0 0 0
4,因此(*)即是-4x2+8xx-16=0,x2-2xx+4=0,xx=4,OM·ON=xx+yy=xx-xx
0 0 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
=xx=3.
1 2
综上所述,OM·ON=3,故选A.
2.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,△ABC的顶点都在抛物线上,且满足FA+FB+
FC=0,则++=________.
解析:设A(x,y),B(x,y),C(x,y),F,由FA+FB=-FC,得y+y+y=0.因为k =
1 1 2 2 3 3 1 2 3 AB
=,所以k =,k =,所以++=++=0.
AC BC
答案:0
3.(2019·合肥市第二次质量检测)已知抛物线C :x2=2py(p>0)和圆C :(x+1)2+y2=2,
1 2
倾斜角为45°的直线l 过C 的焦点,且l 与C 相切.
1 1 1 2
(1)求p的值;
(2)动点M在C 的准线上,动点A在C 上,若C 在A点处的切线l 交y轴于点B,设MN
1 1 1 2
=MA+MB,求证:点N在定直线上,并求该定直线的方程.
解:(1)依题意,设直线l 的方程为y=x+,
1
因为直线l 与圆C 相切,
1 2
所以圆心C (-1,0)到直线l:y=x+的距离d==,即=,
2 1
解得p=6或p=-2(舍去).所以p=6.
(2)证明:法一:依题意设M(m,-3),由(1)知抛物线C 的方程为x2=12y,所以y=,所以
1
y′=,
设A(x,y),则以A为切点的切线l 的斜率为k=,
1 1 2
所以切线l 的方程为y=x(x-x)+y.
2 1 1 1
令x=0,则y=-x+y=-×12y+y=-y,即B点的坐标为(0,-y),
1 1 1 1 1
所以MA=(x-m,y+3),MB=(-m,-y+3),
1 1 1
所以MN=MA+MB=(x-2m,6),
1
所以ON=OM+MN=(x-m,3),其中O为坐标原点.设N点坐标为(x,y),则y=3,所以
1点N在定直线y=3上.
法二:设M(m,-3),由(1)知抛物线C 的方程为x2=12y,①
1
设l 的斜率为k,A,则以A为切点的切线l 的方程为y=k(x-x)+x,②
2 2 1
联立①②得,x2=12[k(x-x)+x],
1
因为Δ=144k2-48kx+4x=0,所以k=,
1
所以切线l 的方程为y=x(x-x)+x,
2 1 1
令x=0,得B点坐标为(0,-x),
所以MA=,MB=,
所以MN=MA+MB=(x-2m,6),
1
所以ON=OM+MN=(x-m,3),其中O为坐标原点,
1
设N点坐标为(x,y),则y=3,
所以点N在定直线y=3上.
4.(2019·河北“五个一名校联盟”模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+y2=
1,点P(x,y),Q(x,y)是椭圆C上两个动点,直线OP,OQ的斜率分别为k,k,若m=,n=,
1 1 2 2 1 2
m·n=0.
(1)求证:k·k=-;
1 2
(2)试探求△OPQ的面积S是否为定值,并说明理由.
解:(1)证明:因为k,k 存在,所以xx≠0,
1 2 1 2
因为m·n=0,所以+yy=0,
1 2
所以k·k==-.
1 2
(2)①当直线PQ的斜率不存在,即x=x,y=-y 时,
1 2 1 2
由=-,得-y=0,
又由P(x,y)在椭圆上,得+y=1,
1 1
所以|x|=,|y|=,
1 1
所以S =|x|·|y-y|=1.
△OPQ 1 1 2
②当直线PQ的斜率存在时,设直线PQ的方程为y=kx+b(b≠0).
由得(4k2+1)x2+8kbx+4b2-4=0,
Δ=64k2b2-4(4k2+1)(4b2-4)=16(4k2+1-b2)>0,
所以x+x=,xx=.
1 2 1 2
因为+yy=0,
1 2
所以+(kx+b)(kx+b)=0,得2b2-4k2=1,满足Δ>0.
1 2
所以S =·|PQ|=|b|=2|b|·=1.
△OPQ
所以△OPQ的面积S为定值.
[综合题组练]
1.(2019·高考全国卷Ⅲ)已知曲线C:y=,D为直线y=-上的动点,过D作C的两条切
线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;
(2)若以E为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.
解:(1)证明:设D,A(x,y),则x=2y.
1 1 1
由于y′=x,所以切线DA的斜率为x,故=x.
1 1
整理得2tx -2y+1=0.
1 1
设B(x,y),同理可得2tx -2y+1=0.
2 2 2 2
故直线AB的方程为2tx-2y+1=0.
所以直线AB过定点.
(2)由(1)得直线AB的方程为y=tx+.由可得x2-2tx-1=0.
于是x+x=2t,xx=-1,y+y=t(x+x)+1=2t2+1,
1 2 1 2 1 2 1 2
|AB|=|x-x|=
1 2
×=2(t2+1).
设d,d 分别为点D,E到直线AB的距离,则d=,d=.
1 2 1 2
因此,四边形ADBE的面积S=|AB|(d+d)=(t2+3).
1 2
设M为线段AB的中点,则M.
由于EM⊥AB,而EM=(t,t2-2),AB与向量(1,t)平行,所以t+(t2-2)t=0.解得t=0或t=
±1.
当t=0时,S=3;当t=±1时,S=4.
因此,四边形ADBE的面积为3或4.
2.(应用型)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,左焦点为F(-1,0),过点D(0,2)且斜
率为k的直线l交椭圆于A,B两点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)在y轴上,是否存在定点E,使AE·BE恒为定值?若存在,求出E点的坐标和这个定值;
若不存在,说明理由.
解:(1)由已知可得解得a2=2,b2=1,
所以椭圆C的标准方程为+y2=1.
(2)设过点D(0,2)且斜率为k的直线l的方程为y=kx+2,
由消去y整理得(1+2k2)x2+8kx+6=0,
设A(x,y),B(x,y),则x+x=-,xx=.
1 1 2 2 1 2 1 2
又yy=(kx+2)(kx+2)=k2xx+2k(x+x)+4=-,
1 2 1 2 1 2 1 2
y+y=(kx+2)+(kx+2)=k(x+x)+4=.
1 2 1 2 1 2
设存在点E(0,m),则AE=(-x,m-y),BE=(-x,m-y),
1 1 2 2
所以AE·BE=xx+m2-m(y+y)+yy=+m2-m·-=.
1 2 1 2 1 2
要使得AE·BE=t(t为常数),
只需=t,从而(2m2-2-2t)k2+m2-4m+10-t=0,
即解得m=,从而t=,故存在定点E,使AE·BE 恒为定值.