(理)(2016·四川卷,8)设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,M是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM斜率的最大值为( C )
A.B.
C.D.1
[解析] 设P(,t),则F(,0),则由|PM|=2|MF|,得M(,),当t=0时,直线OM的斜率k=0,当t≠0时,直线OM的斜率k==,所以|k|=≤=,当且仅当=时取等号,于是直线OM的斜率的最大值为,故选C.
7.(2017·河南洛阳统考)已知F1,F2分别是双曲线3x2-y2=3a2(a>0)的左、右焦点,P是抛物线y2=8ax与双曲线的一个交点,若|PF1|+|PF2|=12,则抛物线的准线方程为__x=-2__.
[解析] 将双曲线方程化为标准方程得-=1,抛物线的准线为x=-2a,联立⇒x=3a,即点P的横坐标为3a.而由⇒|PF2|=6-a,又易知F2为抛物线的焦点,∴|PF2|=3a+2a=6-a,得a=1,∴抛物线的准线方程为x=-2.
8.(2017·南昌一模)已知抛物线C:
x2=4y的焦点为F,过点F且斜率为1的直线与抛物线相交于M,N两点.设直线l是抛物线C的切线,且l∥MN,P为l上一点,则·的最小值为__-14__.
[解析] 由题意知F(0,1),所以过点F且斜率为1的直线方程为y=x+1,代入x2=4y,整理得x2-4x-4=0,解得x=2±2,所以可取M(2-2,3-2),N(2+2,3+2),因为l∥MN,所以可设l的方程为y=x+m,代入x2=4y,整理得x2-4x-4m=0,又直线l与抛物线相切,所以Δ=(-4)2-4(-4m)=0,所以m=-1,l的方程为y=x-1.设点P(x,x-1),则=(2-x-2,4-x-2),=(2-x+2,4-x+2),·=(2-x)2-8+(4-x)2-8=2x2-12x+4=2(x-3)2-14≥-14.
9.(2017·石家庄质检)设抛物线C:
y2=4x的焦点为F,过F的直线l与抛物线交于A,B两点,M为抛物线C的准线与x轴的交点,若tan∠AMB=2,则|AB|=__8__.
[解析] 依题意作出图象如图所示,
设l:
x=my+1,A(x1,y1),B(x2,y2),由得,
y2-4my-4=0,∴y1+y2=4m,y1y2=-4,x1x2=·=1,x1+x2=m(y1+y2)+2=4m2+2.
∵tan∠AMB=tan(∠AMF+∠BMF),
∴=2,
=2,
y1-y2=4m2,
∴4=4m2,m2=1,
∴|AB|=|AF|+|BF|=x1+1+x2+1=4m2+4=8.
10.(文)已知圆M:
x2+(y-2)2=1,直线l:
y=-1,动圆P与圆M相外切,且与直线l相切.设动圆圆心P的轨迹为E.
(1)求E的方程;
(2)若点A,B是E上的两个动点,O为坐标原点,且·=-16,求证:
直线AB恒过定点.
[解析]
(1)⊙O的圆心M(0,2),半径r=1,设动圆圆心P(x,y),由条件知|PM|-1等于P到l的距离,
∴|PM|等于P到直线y=-2的距离,∴P点轨迹是以M(0,2)为焦点,y=-2为准线的抛物线.
方程为x2=8y.
(2)设直线AB:
y=kx+b,A(x1,y1),B(x2,y2)
将直线AB的方程代入到x2=8y中得x2-8kx-8b=0,所以x1+x2=8k,x1x2=-8b,
又因为·=x1x2+y1y2=x1x2+=-8b+b2=-16⇒b=4
所以直线BC恒过定点(0,4).
(理)(2017·青岛检测)已知点F(1,0),直线l:
x=-1,动点P到点F的距离等于它到直线l的距离.
(1)试判断点P的轨迹C的形状,并写出其方程;
(2)是否存在过N(4,2)的直线m,使得直线m被截得的弦AB恰好被点N所平分?
[解析]
(1)因为P到点F的距离等于它到直线l的距离,所以点P的轨迹C是以F为焦点,直线x=-1为准线的抛物线,其方程为y2=4x.
(2)解法一:
假设存在满足题设的直线m.设直线m与轨迹C交于A(x1,y1)、B(x2,y2),
依题意,得
①当直线m的斜率不存在时,直线m方程为x=4,
由得y=±4与y1+y2=4矛盾,不合题意.
②当直线m的斜率存在时,设直线m的方程为y-2=k(x-4),联立方程组
消去y,得k2x2-(8k2-4k+4)x+(2-4k)2=0,(*)
∴x1+x2==8,解得k=1.
此时,方程(*)为x2-8x+4=0,其判别式大于零,
∴存在满足题设的直线m.
且直线m的方程为:
y-2=x-4,即x-y-2=0.
解法二:
假设存在满足题设的直线m.设直线m与轨迹C交于A(x1,y1)、B(x2,y2),
依题意,得
易判断直线m不可能垂直于y轴,
∴设直线m的方程为x-4=a(y-2),
联立方程组
消去x,得y2-4ay+8a-16=0,
∵Δ=16(a-1)2+48>0,
∴直线与轨迹C必相交.
又y1+y2=4a=4,∴a=1.
∴存在满足题设的直线m,
且直线m的方程为:
y-2=x-4,即x-y-2=0.
解法三:
假设存在满足题设的直线m.设直线m与轨迹C交于A(x1,y1),B(x2,y2),
依题意,得
∵A(x1,y1),B(x2,y2)在轨迹C上,
∴有由①-②得,y-y=4(x1-x2).
当x1=x2时,弦AB的中点不是N,不合题意,
∴==1,即直线AB的斜率k=1,
注意到点N在曲线C的张口内(或:
经检验,直线m与轨迹C相交),
∴存在满足题设的直线m,且直线m的方程为:
y-2=x-4,即x-y-2=0.
B组
1.如图,椭圆E:
+=1(a>b>0)经过点A(0,-1),且离心率为.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P,Q(均异于点A),证明:
直线AP与AQ的斜率之和为2.
[解析] (Ⅰ)由题意知=,b=1,结合a2=b2+c2,解得a=,所以,椭圆的方程为+y2=1.
(Ⅱ)证明:
由题设知,直线PQ的方程为y=k(x-1)+1(k≠2),代入+y2=1,得(1+2k2)x2-4k(k-1)x+2k(k-2)=0.
由已知Δ>0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),x1x2≠0,
则x1+x2=,x1x2=.
从而直线AP与AQ的斜率之和
kAP+kAQ=+
=+
=2k+(2-k)
=2k+(2-k)×
=2k+(2-k)×
=2k-2(k-1)
=2.
2.设椭圆E:
+=1的焦点在x轴上.
(1)若椭圆E的焦距为1,求椭圆E的方程;
(2)设F1、F2分别是椭圆E的左、右焦点,P为椭圆E上第一象限内的点,直线F2P交y轴于点Q,并且F1P⊥F1Q,证明:
当a变化时,点P在某条定直线上.
[解析]
(1)因为椭圆E的焦点在x轴上,焦距为1,
所以2a2-1=,解得a2=.
故椭圆E的方程为+=1.
(2)设P(x0,y0),F1(-c,0),F2(c,0),
其中c=.由题设知x0≠c,
则直线F1P的斜率kF1P=.
直线F2P的斜率kF2P=.
故直线F2P的方程为y=(x-c).
当x=0时,y=,即点Q坐标为(0,).
因此,直线F1Q的斜率为kF1Q=.
由于F1P⊥F1Q,所以kF1P·kF1Q=·=-1.
化简得y=x(2a2-1).①
将①代入椭圆E的方程,由于点P(x0,y0)在第一象限,解得x0=a2,y0=1-a2,即点P在定直线x+y=1上.
3.(文)设点P是曲线C:
x2=2py(p>0)上的动点,点P到点(0,1)的距离和它到焦点F的距离之和的最小值为.
(1)求曲线C的方程;
(2)若点P的横坐标为1,过P作斜率为k(k≠0)的直线交C于点Q,