内容正文:
1.(2025·西安开学考试)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左焦点为F,左顶点为E,虚轴的上端点为P,且|PF|=3,|PE|=.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)设M,N是双曲线C上不同的两点,Q是线段MN的中点,O是原点,直线MN,OQ的斜率分别为k1,k2,证明:k1·k2为定值.
(1)解:不妨设双曲线C的半焦距为c(c>0),
∵|PF|=3,|PE|=,
∴=3,=c=,解得b=2,c=,
则a2=c2-b2=5-4=1,
故双曲线C的标准方程为x2-=1.
(2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),x1≠x2,x1+x2≠0,
则Q(,),
∵M,N为双曲线C上的两点,∴
两式相减得(x1-x2)(x1+x2)=,
整理得=,
则k1·k2=·=·=4,
故k1·k2为定值,定值为4.
2.(2025·重庆模拟)已知抛物线C1:y2=2px(p>0)与双曲线C2:y=-相交于点R(x0,y0).
(1)若y0=-2,求抛物线C1的准线方程;
(2)记直线l:y=kx+b与C1,C2分别切于点M,N,当p变化时,求证:△RMN的面积为定值,并求出该定值.
(1)解:由y0=-=-2,得x0=,
将其代入y2=2px,得p=4,
所以抛物线C1的方程为y2=8x,其准线方程为x=-2.
(2)证明:由得k2x2+(2kb-2p)x+b2=0,
由直线l与C1相切,得Δ1=4(kb-p)2-4k2b2=0,
解得2kb=p,切点M(,2b),
由得kx2+bx+1=0,
由直线l与C2相切,得Δ2=b2-4k=0,解得4k=b2,切点N(-,),
于是b=,k=,令t=>0,
则直线l的方程为y=x+t,
点M(,2t),N(-,),由得R(,-t),
所以|MN|===,
点R到直线l的距离为h==,
所以S△RMN=|MN|·h=··=,
所以△RMN的面积为定值,该定值为.
3.(2025·济南模拟)如图所示,抛物线y2=2px(p>0)的准线过点(-2,3),
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若角α为锐角,以角α为倾斜角的直线经过抛物线的焦点F,且与抛物线交于A,B两点,作线段AB的垂直平分线l交x轴于点P.证明:|FP|-|FP|cos 2α为定值,并求此定值.
(1)解:由题意得-=-2,∴p=4,
∴抛物线的方程为y2=8x.
(2)证明:设A(xA,yA),B(xB,yB),直线AB的斜率为k=tan α,
则直线方程为y=k(x-2),
将此式代入y2=8x,得k2x2-4(k2+2)x+4k2=0,
故xA+xB=,
设直线l与AB的交点为E(xE,yE),
则xE==,
yE=k(xE-2)=,
故直线l的方程为y-=-(x-),
令y=0得点P的横坐标为xP=+4,
故|FP|=xP-2==,
∴|FP|-|FP|cos 2α=(1-cos2α)==8,
∴|FP|-|FP|cos2α为定值8.
4.(2025·商丘模拟)已知中心在坐标原点O,以坐标轴为对称轴的双曲线E经过点P(,),且其渐近线的斜率为±.
(1)求E的方程.
(2)若动直线l与E交于A,B两点,且∠AOB=.
证明:为定值.
(1)解:由题可设双曲线E的方程为4y2-3x2=λ(λ≠0).
因为E经过点P(,),
所以4×7-3×=λ,解得λ=12,
故E的方程为-=1.
(2)证明:若直线l的斜率存在,设l:y=kx+m,
由消去y得(4k2-3)x2+8kmx+4m2-12=0,
则Δ=64k2m2-4(4k2-3)(4m2-12)>0,
即m2+4k2-3>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=,
因为∠AOB=,所以·=0,
即x1x2+y1y2=0,
所以x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0,
整理得12(1+k2)=m2,满足Δ>0,
设点O到直线l的距离为d,
则由等面积法得|OA|·|OB|=|AB|·d,
所以=d,
又d====2,
所以=2;
若直线l的斜率不存在,则直线OA的斜率为±1,
不妨设直线OA的斜率为1,则x1=y1,
将点A的坐标代入方程-=1,得x=12,
所以|OA|=|OB|=2,|AB|=4,所以=2.
综上可知,为定值2.
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