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课时跟踪检测(五十) 全析高考常考的 6 大题型
1.已知抛物线C:x2=2py(p>0),其焦点到准线的距离为2,直线l与抛物线C交于A,B
两点,过A,B分别作抛物线C的切线l,l,l 与l 交于点M.
1 2 1 2
(1)求p的值;
(2)若l⊥l,求△MAB面积的最小值.
1 2
解:(1)由题意知,抛物线焦点为,
准线方程为:y=-.
焦点到准线的距离为2,即p=2.
(2)抛物线的方程为x2=4y,即y=x2,所以y′=x,
设A,B,
则l:y-=,l:y-=.
1 2
由于l⊥l,所以·=-1,即xx=-4,
1 2 1 2
设直线l方程为y=kx+m,与抛物线方程联立,得
所以x2-4kx-4m=0,
Δ=16k2+16m>0,x+x=4k,xx=-4m=-4,
1 2 1 2
所以m=1,
即l:y=kx+1,
联立方程得即M.
M点到直线l的距离d==,
|AB|==4,
所以S=×4×=4≥4,
当k=0时,△MAB面积取得最小值4.
2.(2020·浙江高考)如图,已知椭圆C :+y2=1,抛物线C :y2=
1 2
2px(p>0),点A是椭圆C 与抛物线C 的交点,过点A的直线l交椭圆C
1 2 1
于点B,交抛物线C 于点M(B,M不同于A).
2
(1)若p=,求抛物线C 的焦点坐标;
2
(2)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值.
解:(1)由p=得C 的焦点坐标是.
2
(2)由题意可设直线l:x=my+t(m≠0,t≠0),
点A(x,y).
0 0
将直线l的方程代入椭圆C :+y2=1,消去x,
1
得(m2+2)y2+2mty+t2-2=0,
所以点M的纵坐标y =-.
M
将直线l的方程代入抛物线C :y2=2px,消去x,
2
得y2-2pmy-2pt=0,所以yy =-2pt,解得y=,
0 M 0
因此x=.
0
由+y=1,得=42+24≥160,
所以当m=,t=时,p取到最大值.
3.过点M(2,0)的直线l与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,O为坐标原点,
OA⊥OB.
(1)求p的值;
(2)若l与坐标轴不平行,且A关于x轴的对称点为D,求证:直线BD恒过定点.
解:(1)当直线l⊥x轴时,可得A(2,2),B(2,-2),
由AO⊥BO得4-4p=0,可得p=1,
当直线l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-2),代入y2=2px得ky2-2py-4pk=
0(k≠0),
设A(x,y),B(x,y),
1 1 2 2
则yy=-4p,xx==4,
1 2 1 2
由OA⊥OB得xx+yy=0,即4-4p=0,可得p=1,
1 2 1 2
综上所述,p=1.
(2)证明:由(1)知抛物线方程为y2=2x,
由于A,D关于x轴对称,故D的坐标为(x,-y),
1 1
所以直线BD的方程为y+y=(x-x)=
1 1
,即2x+(y-y)y-yy=0,
1 2 1 2
又yy=-4p=-4,所以2x+(y-y)y+4=0,
1 2 1 2
可得直线BD恒过点(-2,0).
4.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点与y2=8x的焦点重合且点A(2,)为椭圆上一点.
(1)求椭圆方程;
(2)过点A任作两条与椭圆C相交且关于x=2对称的直线,与椭圆C分别交于P,Q两
点,求证:直线PQ的斜率是定值.
解:(1)抛物线y2=8x的焦点为F,
则椭圆C的一个焦点为F,故a2=b2+4,
把点A(2,)代入椭圆方程得+=1,
解得所以椭圆C方程为+=1.
(2)证明:由题意,
可设直线AP的方程为y=k+,
则直线AQ的方程为y=-k+,
设P,Q,则y=k+,
1
y=-k+,
2
把直线AP的方程与椭圆C方程联立得:x2+(4k-8k2)x+(8k2-8k-4)=0,
所以2x=,故x=,
1 1
同理可得x=,
2
所以k ====k·
PQ
=k·=,
所以直线PQ的斜率是定值.
5.(2021·重庆模拟)已知点E(-2,0),F(2,0),P(x,y)是平面内一动点,P可以与点E,F重
合.当P不与E,F重合时,直线PE与PF的斜率之积为-.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)一个矩形的四条边与动点P的轨迹均相切,求该矩形面积的取值范围.
解:(1)当P与点E,F不重合时,
k ·k =-,得·=-,
PE PF
即+y2=1,
当P与点E,F重合时,P或P.
综上,动点P的轨迹方程为+y2=1.
(2)记矩形面积为S,当矩形一边与坐标轴平行时,易知S=8.当矩形各边均不与坐标轴
平行时,
根据对称性,设其中一边所在直线方程为y=kx+m,则对边方程为y=kx-m,
另一边所在的直线为y=-x+n,
则对边方程为y=-x-n,
联立得x2+8kmx+4=0,
则Δ=0,即4k2+1=m2.
矩形的一边长为d=,
1
同理+1=n2,矩形的另一边长为d=,
2
S=d·d=·=
1 2
=4 =4
=4 =4 ∈,
综上S∈.
6.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,直线x+y-1=0被圆x2+y2=b2截得的弦长
为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点(1,0)的直线l交椭圆C于A,B两点,在x轴上是否存在定点P,使得PA·PB为定
值?若存在,求出点P的坐标和PA·PB的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵椭圆C的离心率为,∴a=b,
∵圆x2+y2=b2的圆心到直线x+y-1=0的距离为d==,
∴直线x+y-1=0被圆x2+y2=b2截得的弦长为2=2 =.解得b=1,故a=b=,∴椭圆C的方程为+y2=1.
(2)设P,A,B,
当直线l与x轴不重合时,设l的方程:x=my+1.
由得y2+2my-1=0,
则∴x+x=,xx=+1,
1 2 1 2
PA·PB=·
=xx-t+t2+yy
1 2 1 2
=+t2+1=-+t2+1,
当=2,即t=时,PA·PB的值与m无关,
此时PA·PB=-.
当直线l与x轴重合且t=时,
PA·PB=·=-2=-.
∴存在点P,使得PA·PB为定值-.