内容正文:
专题五 解析几何
第一篇 专题突破 高考热点
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第一篇 专题五 解析几何
高考总复习(二轮)数学
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微专题15 圆锥曲线热点问题(一)——计算类
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第一篇 专题五 解析几何
高考总复习(二轮)数学
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目
录
聚焦命题·巧突破
01
真题再现·明考向
02
专题集训·课时练
03
CONTENTS
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聚焦命题·巧突破
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第一篇 专题五 解析几何
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命题点1 定值计算
(2024·江西南昌一模)已知椭圆E:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的离心率为eq \f(\r(3),2),左、右两顶点分别为A1,A2,过点C(1,0)作斜率为k1(k1≠0)的动直线与椭圆E相交于M,N两点.当k1=1时,点A1到直线MN的距离为eq \f(3\r(2),2).
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设点M关于原点的对称点为P,设直线A1P与直线A2N相交于点Q,设直线OQ的斜率为k2,试探究eq \f(k2,k1)是否为定值,若为定值,求出定值并说明理由.
[解析] (1)依题意可知e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(3),2),由于k1=1,则直线MN的方程为x-y-1=0,因为点A1到直线MN的距离为eq \f(3\r(2),2),所以eq \f(|a+1|,\r(2))=eq \f(3\r(2),2),解得a=2,所以c=eq \r(3),则b=eq \r(a2-c2)=1,所以椭圆E的标准方程为eq \f(x2,4)+y2=1.
(2)设Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1,y1)),Neq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2,y2)),Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-x1,-y1)),直线MN的方程为x=my+1,此时k1=eq \f(1,m).
联立直线与椭圆方程eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=my+1,,x2+4y2=4,))消去x得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m2+4))y2+2my-3=0,则有y1+y2=eq \f(-2m,m2+4),y1y2=eq \f(-3,m2+4),不妨设Qeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x0,y0)),因为A2,N,Q三点共线,则kA2N=kA2Q,所以有eq \f(y0,x0-2)=eq \f(y2,x2-2),因为A1,P,Q三点共线,则kA1P=kA1Q,所以
有eq \f(y0,x0+2)=eq \f(y1,x1-2),所以eq \f(x0-2,y0)=eq \f(x2-2,y2)=eq \f(my2-1,y2)=m-eq \f(1,y2),eq \f(x0+2,y0)=eq \f(x1-2,y1)=eq \f(my1-1,y1)=m-eq \f(1,y1),eq \f(2x0,y0)=2m-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,y1)+\f(1,y2)))=2m-eq \f(\f(-2m,m2+4),\f(-3,m2+4))=eq \f(4m,3),所以eq \f(y0,x0)=eq \f(3,2m),所以k2=eq \f(3,2m),所以k2=eq \f(3,2)k1,所以eq \f(k2,k1)=eq \f(3,2).
求解定值问题的两大途径
(1)可由特例得出一个值(此值一般就是定值),然后证明定值:将问题转化为证明待证式与参数(某些变量)无关.
(2)先将式子用动点坐标或动线中的参数表示,再利用其满足的约束条件使其绝对值相等的正、负项抵消或分子与分母约分得定值.
【预测练1】
(2024·湖北荆州三模)从抛物线y2=8x上各点向x轴作垂线段,垂线段中点的轨迹为Γ.
(1)求Γ的轨迹方程;
(2)A,B,C是Γ上的三点,过三点的三条切线分别两两交于点D,E,F.
①若AC∥DF,求eq \f(|BD|,|BF|)的值;
②证明:三角形ABC与三角形DEF的面积之比为定值.
解析 (1)设垂线段中点坐标为(x,y),则抛物线上点坐标为(x,2y),代入抛物线方程,则(2y)2=8x,即y2=2x,所以Γ的轨迹方程为y2=2x.
(2)①如图,A,B,C是Γ上的三点,过三点的三条切线分别两两交于点D,E,F,设Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y\o\al(2,1),2),y1)),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y\o\al(2,2),2),y2)),Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y\o\al(2,3),2),y3)),Deq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x4,y4)),Eeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x5,y5)),Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x6,y6)),
则抛物线y2=2x上过点A的切线方程为x-eq \f(y\o\al(2,1),2)=teq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y-y1)),将切线方程与抛物线方程联立,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x-\f(y\o\al(2,1),2)=t\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y-y1)),,y2=2x,))消去x,整理得y2-2ty+2ty1-yeq \o\al(2,1)=0,所以Δ=(-2t)2-4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ty1-y\o\al(2,1)))=4t2-8ty1+4yeq \o\al(2,1)=4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t-y1))2=0,从而有t=y1,
所以抛物线上过点A的切线方程为x=y1y-eq \f(y\o\al(2,1),2),
同理可得抛物线上过点B,C的切线方程分别为x=y2y-eq \f(y\o\al(2,2),2),x=y3y-eq \f(y\o\al(2,3),2),
两两联立,可以求得交点D,E,F的纵坐标分别为
y4=eq \f(y1+y2,2),y5=eq \f(y1+y3,2),y6=eq \f(y2+y3,2),则eq \f(|AD|,|DE|)=eq \f(|y1-y4|,|y4-y5|)=eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(y1-\f(y1+y2,2))),\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(y1+y2,2)-\f(y1+y3,2))))=eq \f(|y1-y2|,|y2-y3|),同理可得eq \f(|EF|,|FC|)=eq \f(|y1-y2|,|y2-y3|),eq \f(|DB|,|BF|)=eq \f(|y1-y2|,|y2-y3|),即eq \f(|AD|,|DE|)=eq \f(|EF|,|FC|)=eq \f(|DB|,|BF|),当AC∥DF时,eq \f(|AD|,|DE|)=eq \f(|CF|,|FE|),故eq \f(|EF|,|FC|)=eq \f(|FC|,|EF|),即|EF|=|FC|,因此eq \f(|BD|,|BF|)=eq \f(|EF|,|FC|)=1.
②证明 易知kAB=eq \f(y1-y2,\f(y\o\al(2,1),2)-\f(y\o\al(2,2),2))=eq \f(2,y1+y2),则直线AB的方程为y-y1=eq \f(2,y1+y2)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(y\o\al(2,1),2))),化简得y=eq \f(2x+y1y2,y1+y2),即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y1+y2))y=2x+y1y2,且|AB|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y\o\al(2,1),2)-\f(y\o\al(2,2),2)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y1-y2))2)= eq \r(1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y1+y2,2)))2)|y2-y1|,点Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y\o\al(2,3),2),y3))到直线AB的距离为
d1=eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(y\o\al(2,3),2)-\f(y1y3+y2y3,2)+\f(y1y2,2))),\r(1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y1+y2,2)))2))=eq \f(|y3-y2y3-y1|,2 \r(1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y1+y2,2)))2)),
则三角形ABC的面积S1=eq \f(1,2)|AB|·d1=eq \f(1,4)|eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y2-y1))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y3-y1))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y3-y2))|.
由(2)①知切线DE的方程为x=y1y-eq \f(y\o\al(2,1),2),
Deq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y1y2,2),\f(y1+y2,2))),Eeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y1y3,2),\f(y1+y3,2))),Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y2y3,2),\f(y2+y3,2))),可知|DE|=eq \f(1,2)
eq \r(1+y\o\al(2,1))|y3-y2|,点F到直线ED的距离为d2=eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(y2y3,2)-\f(y1y2+y1y3,2)+\f(y\o\al(2,1),2))),\r(1+y\o\al(2,1)))=eq \f(|y2-y1y3-y1|,2\r(1+y\o\al(2,1))),则外切三角形DEF的面积S2=eq \f(1,2)|ED|·d2=eq \f(1,8)|(y2-y1)(y3-y1)(y3-y2)|.
故eq \f(S1,S2)=eq \f(\f(1,4)|\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y2-y1))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y3-y1))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y3-y2))|,\f(1,8)|\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y2-y1))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y3-y1))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y3-y2))|)=2.
因此三角形ABC与外切三角形DEF的面积之比为定值2.
命题点2 最值(范围)问题
(2024·山东济宁一模)已知椭圆E:eq \f(x2,8)+eq \f(y2,4)=1,直线l与椭圆E交于A,B两点,O为坐标原点,且OA⊥OB,OP⊥AB,垂足为点P.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)求△OAB面积的取值范围.
[解析] (1)①当直线l斜率不存在时,由椭圆的对称性,不妨设直线l在y轴右侧,直线OA的方程为y=x,由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(x2,8)+\f(y2,4)=1,,y=x,))解得x=eq \f(2\r(6),3),y=eq \f(2\r(6),3),
∴Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2\r(6),3),\f(2\r(6),3))),∴直线AB的方程为x=eq \f(2\r(6),3),此时Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2\r(6),3),0)).
同理,当直线l在y轴左侧时,Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(2\r(6),3),0)).
②当直线l斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,设Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1,y1)),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2,y2)),联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(y=kx+m,,\f(x2,8)+\f(y2,4)=1))消去y并整理得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+2k2))x2+4kmx+2m2-8=0,
∴Δ=64k2-8m2+32>0,且x1+x2=eq \f(-4km,1+2k2),x1x2=eq \f(2m2-8,1+2k2),又∵OA⊥OB,∴eq \o(OA,\s\up16(→))·eq \o(OB,\s\up16(→))=0,即x1x2+y1y2=0,∴x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0,则eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+k2))x1x2+kmeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1+x2))+m2=0,
故eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+k2))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2m2-8)),1+2k2)-eq \f(4k2m2,1+2k2)+eq \f(m2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+2k2)),1+2k2)=0,∴3m2=8eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(k2+1))满足Δ>0,∴|OP|=eq \f(|m|,\r(k2+1))= eq \r(\f(m2,k2+1))= eq \r(\f(8k2+1,3k2+1))=eq \f(2\r(6),3).
综上,|OP|=eq \f(2\r(6),3),故点P的轨迹方程为x2+y2=eq \f(8,3).
(2)①由(1)可知,当直线l斜率不存在时,S△ABO=eq \f(8,3).
②当直线l斜率存在且不为0时,|AB|=eq \r(1+k2)|x1-x2|=eq \r(1+k2)
eq \f(\r(64k2-8m2+32),1+2k2)=eq \r(1+k2)·eq \f(2\r(\f(32k2+8,3)),1+2k2)=eq \f(4\r(6),3)· eq \r(\f(1+k21+4k2,1+2k22))=eq \f(4\r(6),3)· eq \r(\f(4k4+5k2+1,4k4+4k2+1))=eq \f(4\r(6),3)· eq \r(1+\f(k2,4k4+4k2+1))=eq \f(4\r(6),3)· eq \r(1+\f(1,4k2+4+\f(1,k2))),∵k2>0,∴4k2+eq \f(1,k2)≥4,当且仅当k2=eq \f(1,2),即k=±eq \f(\r(2),2)时等号成立.
∴1+eq \f(1,4k2+\f(1,k2)+4)∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(1,\f(9,8))),
∴|AB|∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4\r(6),3),2\r(3))),
∴S△ABO=eq \f(1,2)|OP|·|AB|∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,3),2\r(2))),
综上,S△ABO的取值范围为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,3),2\r(2))).
圆锥曲线中的范围问题的解题策略
(1)利用圆锥曲线的几何性质或联立方程后的判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围.
(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系.
(3)利用已知的或隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围.
(4)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
【预测练2】
(2024·山东淄博一模)在平面直角坐标系xOy中,点Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(5),0)),点P(x,y)是平面内的动点.若以PF为直径的圆与圆D:x2+y2=1相切,记点P的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程;
(2)设点A(1,0),M(0,t),Neq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,4-t))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t≠2)),直线AM,AN分别与曲线C交于点S,T(S,T异于A),过点A作AH⊥ST,垂足为H,求|OH|的最大值.
解析 (1)设P(x,y),则PF的中点Geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x+\r(5),2),\f(y,2))),根据题意得|OG|=eq \f(1,2)|PF|±1,
即eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x+\r(5),2)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y,2)))2)=eq \f(1,2) eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\r(5)))2+y2)±1,
整理得eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\r(5)))2+y2)-\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\r(5)))2+y2)))=2,
化简整理,得点P的轨迹方程C:x2-eq \f(y2,4)=1.
(2)设Seq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1,y1)),Teq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2,y2)),由对称性可知直线ST的斜率存在,所以可设直线ST:y=mx+n,联立直线ST与曲线C的方程,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x2-\f(y2,4)=1,,y=mx+n,))消元整理,得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4-m2))x2-2mnx-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n2+4))=0eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m≠±2)),
则Δ>0⇒4+n2-m2>0 ①,
x1+x2=-eq \f(2mn,m2-4),x1x2=eq \f(n2+4,m2-4) ②,
所以lAS:y=eq \f(y1,x1-1)(x-1),
令x=0,得点M纵坐标t=-eq \f(y1,x1-1),
同理可得点N纵坐标4-t=-eq \f(y2,x2-1),故eq \f(y1,x1-1)+eq \f(y2,x2-1)=-4,将y1=mx1+n,y2=mx2+n代入上式整理,得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2m+4))x1x2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n-m-4))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1+x2))+4-2n=0,将②代入得m2+2mn+n2+2m+2n=0⇒(m+n)(m+n+2)=0,
若m+n=0,则直线lST:y=m(x-1),恒过A(1,0),不合题意;
若m+n+2=0,则lST:y=m(x-1)-2,恒过Q(1,-2),因为lST恒过Q(1,-2),且与C:x2-eq \f(y2,4)=1始终有两个交点,又A(1,0),AH⊥ST,垂足为H,
所以点H轨迹是以AQ为直径的圆(不含点A),设AQ中点为E,则圆心E(1,-1),半径为1,所以|OH|≤|OE|+1=eq \r(2)+1,当且仅当点H在线段OE的延长线上时,OH取最大值eq \r(2)+1.
1.(2024·新课标Ⅰ卷)已知A(0,3)和Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3,\f(3,2)))为椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线l交C于另一点B,且△ABP的面积为9,求l的方程.
解析 (1)第1步:代入A,P坐标求解a,b
由题知eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(9,b2)=1,,\f(9,a2)+\f(9,4b2)=1,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=2\r(3),,b=3,))
第2步:根据a,b,c的关系求解c,得出C的离心率e
∴c=eq \r(a2-b2)=eq \r(3),∴C的离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(1,2).
(2)第1步:求解|PA|
|PA|=eq \r(32+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)))2)=eq \f(3\r(5),2),
第2步:得出点B到直线PA的距离h
设点B到直线PA的距离为h,则△ABP的面积为S=eq \f(1,2)|PA|·h=9,解得h=eq \f(12\r(5),5).
第3步:求解点B坐标
易知直线PA:x+2y-6=0,设B(x,y),
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(|x+2y-6|,\r(5))=\f(12\r(5),5),,\f(x2,12)+\f(y2,9)=1,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=0,,y=-3,))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=-3,,y=-\f(3,2),))
∴B(0,-3)或Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-3,-\f(3,2))),
第4步:求直线l的方程
故l:y=eq \f(3,2)x-3或y=eq \f(1,2)x.
2.(2023·全国甲卷·理)已知直线x-2y+1=0与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,|AB|=4eq \r(15).
(1)求p;
(2)设F为C的焦点,M,N为C上两点,eq \o(FM,\s\up16(→))·eq \o(FN,\s\up16(→))=0,求△MFN面积的最小值.
解析 (1)设Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(xA,yA)),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(xB,yB)),
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x-2y+1=0,,y2=2px,))
可得y2-4py+2p=0,
所以yA+yB=4p,yAyB=2p,
所以eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(AB))=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(xA-xB))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(yA-yB))2)=eq \r(5)
eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(yA-yB))=eq \r(5)×eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(yA+yB))2-4yAyB)=4eq \r(15),
即2p2-p-6=0,因为p>0,解得p=2.
(2)因为Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,0)),显然直线MN的斜率不可能为零,
设直线MN:x=my+n,Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1,y1)),Neq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2,y2)),
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(y2=4x,,x=my+n,))可得y2-4my-4n=0,
所以y1+y2=4m,y1y2=-4n,
Δ=16m2+16n>0⇒m2+n>0,
因为eq \o(MF,\s\up16(→))·eq \o(NF,\s\up16(→))=0,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1-1))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2-1))+y1y2=0,
即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(my1+n-1))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(my2+n-1))+y1y2=0,
亦即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m2+1))y1y2+meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n-1))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y1+y2))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n-1))2=0,将y1+y2=4m,y1y2=-4n代入,得
4m2=n2-6n+1,4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m2+n))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n-1))2>0,
所以n≠1,且n2-6n+1≥0,解得n≥3+2eq \r(2)或n≤3-2eq \r(2).
设点F到直线MN的距离为d,所以d=eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(n-1)),\r(1+m2)),
eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(MN))=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1-x2))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y1-y2))2)=eq \r(1+m2)·eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(y1-y2))=eq \r(1+m2)
eq \r(16m2+16n)=eq \r(1+m2)·eq \r(4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n2-6n+1))+16n)=2eq \r(1+m2)
eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(n-1)),
所以△MNF的面积S=eq \f(1,2)×eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(MN))×d=eq \f(1,2)×eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(n-1)),\r(1+m2))×2eq \r(1+m2)
eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(n-1))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n-1))2,而n≥3+2eq \r(2)或n≤3-2eq \r(2),所以,当n=3-2eq \r(2)时,△MNF的面积Smin=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2-2\r(2)))2=12-8eq \r(2).
$$