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第五板块 课时验收评价(七) “解析几何”大题规范增分练
1.已知椭圆C∶+=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1(-2,0),F2(2,0).过点F1的直线l与椭圆C交于A,B两点,过点F1作AB的垂线交椭圆C于M,N两点,△MNF2的周长为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求的取值范围.
解:(1)由题意得,c=2,由椭圆定义,△MNF2的周长为4a=4⇒a=,所以b==,所以椭圆C的方程为+=1.
(2)当l⊥x轴时,MN与x轴重合,不符合题意,
当直线l与x轴重合时,|MN|==,|AB|=2a=2,所以=;
当直线l斜率存在且不为0时,设直线l:x=ty-2,A(x1,y1),B(x2,y2),直线MN:x=-y-2,
联立直线l与椭圆C的方程得⇒(t2+3)y2-4ty-2=0,Δ=(4t)2+8(t2+3)>0,
由韦达定理得y1y2=-,y1+y2=.
所以|AB|=|y1-y2|=
=2,
同理|MN|=2,
所以==∈,
综上所述,的取值范围是.
2.如图,已知抛物线Γ:y2=8x的焦点为F,准线为l,O为坐标原点,A为抛物线Γ上一点,直线AO与l交于点C,直线AF与抛物线Γ的另一个交点为B.
(1)证明:直线BC∥x轴;
(2)设准线l与x轴的交点为E,连接BE,且BE⊥BF.证明:||AF|-|BF||=8.
证明:(1)由抛物线的性质可得焦点F(2,0),准线方程为x=-2,设A,B,
所以直线AO的方程为:y=x,
由题意可得C,
设直线AB的方程为x=my+2,
联立整理可得y2-8my-16=0,
所以y1y2=-16,可得y2=-,
所以yC=y2,所以BC∥x轴.
(2)因为准线方程为x=-2,由题意可得E(-2,0),
=,=,
因为BE⊥BF,所以·=0,
即y+=0,
解得y=-32+16,x2=2-4,
由(1)可得x1x2===4,所以x1=2+4,
|AF|=x1+2,|BF|=x2+2,
所以可证:||AF|-|BF||=|x1-x2|=8.
3.已知点F1(-1,0)是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,且椭圆C经过点.过点F1作不与x轴重合的直线与椭圆C相交于M,N两点,过点M作直线l:x=-4的垂线,垂足为E.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求证:直线EN过定点,并求定点的坐标.
解:(1)由题意知所以a=2,b=,
故椭圆C的标准方程为+=1.
(2)证明:由题意F1(-1,0),设直线MN:x=my-1,M(x1,y1),N(x2,y2),E(-4,y1),
联立整理得(3m2+4)y2-6my-9=0,显然Δ>0恒成立,
则y1+y2=,y1y2=,易知:-2my1y2=3(y1+y2),
又kEN=,所以直线EN:y-y1=(x+4),
令y=0,则x=-4-=-4-=-4+=-4+=-.
所以直线EN过定点P.
4.(2023·永州三模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距为2,点P在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上的两个动点,O为坐标原点,且直线PM,PN的倾斜角互补,求△OMN面积的最大值.
解:(1)设椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,因为焦距为2,P,
所以2c=2且PF2⊥x轴, 故=,
又由于a2=b2+c2=b2+1,所以解得a=2,b=,
故椭圆C方程为+=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),直线MN的方程为y=kx+m,
由于直线PM,PN的倾斜角互补,故kPM+kPN=0,
联立方程整理得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
故Δ=(8km)2-4(3+4k2)(4m2-12)=48(3+4k2-m2)>0,即m2<3+4k2,
且x1+x2=-,x1x2=,
kPM+kPN=+=
2k+=
2k+=
2k-=
2k-==0,
所以k=,故MN的方程为y=x+m,且0≤m2<3+4k2=4,
所以弦长|MN|=|x1-x2|=
=×,
原点到直线MN:x-2y+2m=0的距离为d=,
所以S△OMN=|MN|d==
≤,
故当且仅当m=±时,△OMN的面积的最大值为.
5.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的直线交E于A,B两点,设E的准线与x轴的交点为K,当S△KAF=2S△KBF时,S△KBF=.
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)若点N(3,0),过点N的直线l与E交于P,Q两点,是否存在x轴上的定点M,使得|MP||NQ|=|MQ||NP|恒成立?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)因为F,K,
所以|KF|=p.
由题意得直线AB的斜率不为0,设直线AB:x=my+,代入y2=2px(p