【解】 (1)由已知条件,可设抛物线的方程为y=2px(p>0). ∵点P(1,2)在抛物线上,∴2=2p×1,解得p=2. 故所求抛物线的方程是y=4x,准线方程是x=-1. (2)设直线PA的斜率为kPA,直线PB的斜率为kPB,则kPA=∵PA与PB的斜率存在且倾斜角互补, ∴kPA=-kPB.
由A(x1,y1),B(x2,y2)均在抛物线上,得
2
2
2
y1-2y2-2
(x1≠1),kPB=(x2≠1). x1-1x1-1
y21=4x1,① y22=4x2,②
∴
y2-2
=-,∴y1+2=-(y2+2), 1212y1-1y2-144
y1-2
∴y1+y2=-4. ②-①,得kAB=
y2-y14
==-1(x1≠x2). x2-x1y1+y2
x2y2
18.(本小题满分16分)已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线2-2=1的一个
ab?3?焦点,并且这条准线与双曲线的两焦点的连线垂直,抛物线与双曲线交于点P?,6?,求?2?
抛物线的方程和双曲线的方程.
【解】 依题意,设抛物线的方程为y=2px(p>0),
2
?3?∵点P?,6?在抛物线上,
?2?
3
∴6=2p×,解得2p=4,
2∴所求抛物线的方程为y=4x.
∵双曲线的左焦点在抛物线的准线x=-1上,
2
?3?22
∴c=1,则a+b=1,又点P?,6?在双曲线上,
?2?
∴
96
2-2=1, 4ab2
2
a+b=1,??
解方程组?96
2-2=1,??4ab
6
1a=,??4得?3
b=??4
22
??a=9,
或?2
??b=-8?舍去?.
2
422
∴所求双曲线的方程为4x-y=1.
3
19.(本小题满分16分)如图2所示,已知直线l:y=kx-2与抛物线C:x=-2py(p>0)→→
交于A,B两点,O为坐标原点,OA+OB=(-4,-12).
2
图2
(1)求直线l和抛物线C的方程;
(2)抛物线上一动点P从点A到点B运动时,求△ABP面积的最大值.
??y=kx-2,
【解】 (1)由?2
?x=-2py,?
得x+2pkx-4p=0.
2
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-2pk,
y1+y2=k(x1+x2)-4=-2pk2-4.
→→2
因为OA+OB=(x1+x2,y1+y2)=(-2pk,-2pk-4)=(-4,-12),
??-2pk=-4,所以?2
??-2pk-4=-12,
??p=1,
解得?
??k=2.
2
所以直线l的方程为y=2x-2,抛物线C的方程为x=-2y.
(2)设点P(x0,y0),依题意,抛物线过点P的切线与直线l平行时,△ABP的面积最大. 设切线方程是y=2x+t,
??y=2x+t,
由?2
??x=-2y,
2
得x+4x+2t=0,
2
∴Δ=4-4×2t=0,∴t=2.
此时,点P到直线l的距离为两平行线间的距离,
d=?y=2x-2,?|2+2|45
=.由?2
5?5?x=-2y,
得x+4x-4=0,
2
AB=1+k2·?x1+x2?2-4x1x2=1+22·?-4?2-4×?-4?=410.
145
∴△ABP面积的最大值为×410×=82.
25
7
x2y22
20.(本小题满分16分)已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率为,以原点为圆ab2
心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-y+2=0相切.
(1)求椭圆C的方程;
→→
(2)若过点M(2,0)的直线与椭圆C相交于两点A,B,设P为椭圆上一点,且满足OA+OB→→→25=tOP(O为坐标原点),当|PA-PB|<时,求实数t的取值范围.
3
【解】 (1)由题意知,e==
2
ca2, 2
c2a2-b2122
所以e=2=2=,即a=2b.
aa2
又因为b=
=1,所以a=2,b=1.
1+12
2
2
故椭圆C的方程为+y=1.
2
(2)由题意知,直线AB的斜率存在.设AB:y=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,
x2
2
y=k?x-2?,??2
y),由?x2
+y=1,??2
得(1+2k)x-8kx+8k-2=0.
2222
14222
Δ=64k-4(2k+1)(8k-2)>0,k<,
28k8k-2
x1+x2=2,x1x2=2. 1+2k1+2k2
2
x1+x2→→→
∵OA+OB=tOP,∴(x1+x2,y1+y2)=t(x,y),x==ty1+y21-4ky==k(x1+x2)-4k]=. ttt?1+2k2?
?8k??-4k?∵点P在椭圆上,∴2=2, 22+22t?1+2k?t?1+2k2?2∴16k=t(1+2k).
2525→→2
∵|PA-PB|<,∴1+k|x1-x2|<,
33∴(1+k)(x1+x2)-4x1x2]<
4
22
2
2
2
2
2
2
2
8k,
t?1+2k2?
2
20, 9
2
?64k22-4·8k-2?20,
∴(1+k)?2?<
1+2k?9??1+2k?
8
1222
∴(4k-1)(14k+13)>0,∴k>,
4
12116k82222∴<k<.∵16k=t(1+2k),∴t=2=8-2, 421+2k1+2k262626??26??∴-2<t<-或<t<2,∴实数t的取值范围为?-2,-?∪?,2?.
333??3??
2
9