则|MN|=
?|y1﹣y2|=
?=?=12?,
A到PQ的距离为d==,|PQ|=2=2=,
则四边形MPNQ面积为S=|PQ|?|MN|=??12?=24?=24,
当m=0时,S取得最小值12,又>0,可得S<24?
).
=8,
即有四边形MPNQ面积的取值范围是[12,8
19.(2016?新课标Ⅱ)已知椭圆E:
+
=1的焦点在x轴上,A是E的左顶点,斜率为k(k>0)的
直线交E于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA. (Ⅰ)当t=4,|AM|=|AN|时,求△AMN的面积; (Ⅱ)当2|AM|=|AN|时,求k的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)方法一、t=4时,椭圆E的方程为
+
=1,A(﹣2,0),
直线AM的方程为y=k(x+2),代入椭圆方程,整理可得(3+4k2)x2+16k2x+16k2﹣12=0, 解得x=﹣2或x=﹣由AN⊥AM,可得|AN|=
,则|AM|=
?
?|2﹣
=
|=?
?,
,
由|AM|=|AN|,k>0,可得?=?,
整理可得(k﹣1)(4k2+k+4)=0,由4k2+k+4=0无实根,可得k=1,
16
即有△AMN的面积为|AM|2=(
?
)2=
;
方法二、由|AM|=|AN|,可得M,N关于x轴对称,
由MA⊥NA.可得直线AM的斜率为1,直线AM的方程为y=x+2, 代入椭圆方程
+
=1,可得7x2+16x+4=0,
),N(﹣,﹣
;
),
解得x=﹣2或﹣,M(﹣,则△AMN的面积为×
×(﹣+2)=
(Ⅱ)直线AM的方程为y=k(x+可得(3+tk2)x2+2t
),代入椭圆方程,
或x=﹣
,
k2x+t2k2﹣3t=0,解得x=﹣
即有|AM|=|AN|═
?
?|
=
?
﹣|=,
?,
由2|AM|=|AN|,可得2?=?,整理得t=,
由椭圆的焦点在x轴上,则t>3,即有可得
<k<2,即k的取值范围是(
>3,即有,2).
<0,
20.(2016?新课标Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.
(Ⅰ)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ;
(Ⅱ)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程. 【解答】(Ⅰ)证明:连接RF,PF,
由AP=AF,BQ=BF及AP∥BQ,得∠AFP+∠BFQ=90°, ∴∠PFQ=90°, ∵R是PQ的中点, ∴RF=RP=RQ, ∴△PAR≌△FAR,
∴∠PAR=∠FAR,∠PRA=∠FRA,
∵∠BQF+∠BFQ=180°﹣∠QBF=∠PAF=2∠PAR,
17
∴∠FQB=∠PAR, ∴∠PRA=∠PQF, ∴AR∥FQ.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2), F(,0),准线为 x=﹣, S△PQF=|PQ|=|y1﹣y2|, 设直线AB与x轴交点为N,∴S△ABF=|FN||y1﹣y2|,
∵△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,∴2|FN|=1,∴xN=1,即N(1,0). 设AB中点为M(x,y),由
得
=2(x1﹣x2),
又=,∴
=,即y2=x﹣1.∴AB中点轨迹方程为y2=x﹣1.
18