|t?3|3?4时,即?1?t?5时,|PQ|min?f(t?3)?当1?t?, 2223当t?2?4,即t?5时,,即t??1时,
f(x)在[1,4]上单调递减,∴|PQ|min?f(4)?f(x)在[1,4]上单调递增,|PQ|min?f(1)?(t?4)?1(t?1)22;
3当t?2?1?4 ?2(t?1)?4t??1;??|t?3|综上所述,h(t)??2?1?t?5;?2(t?4)?1t?5.??
(解法二) 过A、B两点分别作线段AB的垂线,交x轴于A'(?1,0)、B'(5,0), 当点P在线段AB'上,即?1?t?5时,由点到直线的距离公式得:|PQ|min?|PA|?|min?|PB|?|min?|t?3|2;
当点P的点在点A'的左边,t??1时,|PQ当点P的点在点A'的右边,t?5(t?1)?4(t?4)?122; 时,|PQ
?2(t?1)?4t??1;?|t?3|综上所述,h(t)???1?t?5;?2?2(t?4)?1t?5.??6.本小题主要考查直线、双曲线的方程和性质,曲线与方程的关系,及其综合应用能力,满分12分.
22解:(Ⅰ)将直线l的方程y?kx?1代入双曲线C的方程2x?y?1后,整理得
(k2?2)x?2kx?2?0.……①
2依题意,直线l与双曲线C的右支交于不同两点,故
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?k2?2?0,?22??(2k)?8(k?2)?0,??2k???02?k?2?2?0.?2?k?2解得k的取值范围是?2?k??2.
(Ⅱ)设A、B两点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),则由①式得
2k?x?x?,122??2?k……② ?2?x?x?.222?k?2?假设存在实数k,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F(c,0). 则由FA⊥FB得:
(x1?c)(x2?c)?y1y2?0.
即(x1?c)(x2?c)?(kx1?1)(kx2?1)?0.整理得
(k2?1)x1x2?(k?c)(x1?x2)?c?1?0.……③
2把②式及c?5k262代入③式化简得
?26k?6?0.
解得k??可知k??6?56?566或k?6?56?(?2,?2)(舍去)
使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点.
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11.解: (Ⅰ)由条件得直线AP的方程y?k(x?1),
即kx?y?k?0.
因为点M到直线AP的距离为1,
∵mk?kk?12?1, k2即m?1?33?1k,3],
?1?1k2.
∵k?[∴
2333?m?1?2,
解得
23+1≤m≤3或--1≤m≤1--2332233.
,3].
∴m的取值范围是[?1,1?]?[1?22233(Ⅱ)可设双曲线方程为x?由M(2?1,0),A(1,0), 得AM?此,kAP2.
yb?1(b?0),
又因为M是ΔAPQ的内心,M到AP的距离为1,所以∠MAP=45o,直线AM是∠PAQ的角平分线,且M到AQ、PQ的距离均为1因?1,kAQ??1(不妨设P在第一象限)
直线PQ方程为x?2?2 直线AP的方程y=x-1,
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∴解得P的坐标是(2+2,1+2),将P点坐标代入x?b22yb22?1得,
?2?12?3
(2?3)2?1y2所以所求双曲线方程为x2?即x2?(22?1)y2?1.
?1,
22.解:∵四边形OFPM是?,∴|OF|?|PM|?c,作双曲线的右准线交PM于H,则|PM|?|PH|?2e?|PF||PH|?a2c,又
?|OF|c?2a2??cc?2a2??c222c?2a??e22e?2,e2??e?2?0。
cc22(Ⅱ)当??1时,e?2,c?2a,b?3a,双曲线为线AB的方程为y?2x224a?y223a?1四边形OFPM是菱形,所以直线OP的斜率为3,则直
23(x?2a),代入到双曲线方程得:9x?48ax?60a?0,
又AB?12,由AB?1?k2(x1?x2)?4x1x2得:12?2(248a9)?4260a92,解得a?294,则b?2274,所以
x29?y2274?1为所求。
0),F2(2,0),设A(x1,y1),B(x2,y2). 27.解:由条件知F1(?2,?????????解法一:(I)设M(x,y),则则F1M?(x?2,y),F1A?(x1?2,y1), ?????????????????????????F1B?(x2?2,y2),F1O?(2,0),由F1M?F1A?F1B?F1O得 ?x?2?x1?x2?6,?x1?x2?x?4,即? ??y?y1?y2?y1?y2?y 14
于是AB的中点坐标为??x?4y?,?. 2??2y当AB不与x轴垂直时,
y1?y2x1?x2?2x?4??2yx?8,即y1?y2?yx?8(x1?x2).
222又因为A,B两点在双曲线上,所以x12?y12?2,x2?y2?2,两式相减得
(x1?x2)(x1?x2)?(y1?y2)(y1?y2),即(x1?x2)(x?4)?(y1?y2)y.
yx?8将y1?y2?(x1?x2)代入上式,化简得(x?6)?y?4.
22当AB与x轴垂直时,x1?x2?2,求得M(8,0),也满足上述方程. 所以点M的轨迹方程是(x?6)2?y2?4.
????????(II)假设在x轴上存在定点C(m,0),使CA?CB为常数.
当AB不与x轴垂直时,设直线AB的方程是y?k(x?2)(k??1). 代入x2?y2?2有(1?k2)x2?4k2x?(4k2?2)?0.
则x1,x2是上述方程的两个实根,所以x1?x2?2,x1x2?2,
k?1k?1????????2于是CA?CB?(x1?m)(x2?m)?k(x1?2)(x2?2)
?(k?1)x1x2?(2k?m)(x1?x2)?4k?m
22224k24k?22??(k?1)(4k?2)k?12(1?2m)k?222222?4k(2k?m)k?12222?4k?m 4?4m222k?1k?1????????????????因为CA?CB是与k无关的常数,所以4?4m?0,即m?1,此时CA?CB=?1.
?当AB与x轴垂直时,点A,B的坐标可分别设为(2,2),(2,2),
?m?2(1?2m)??m.
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