因为直线l1和直线AB平行, y0
设直线l1的方程为y=-x+b,
288b
代入抛物线方程得y2+y-=0,
y0y06432b2
由题意Δ=2+=0,得b=-. y0y0y044
设E(xE,yE),则yE=-,xE=2. y0y0
4
+y0yy-y4y00E0
当y2=-, 2=20≠4时,kAE=4y0y0-4xE-x0
-y240可得直线AE的方程为y-y0=由y20=4x0,
4y0整理可得y=2(x-1),
y0-4
直线AE恒过点F(1,0). 当y20=4时,直线AE的方程为x=1,过点F(1,0). 所以直线AE过定点F(1,0).
②由①知,直线AE过焦点F(1,0),
11
+1?=x0++2. 所以|AE|=|AF|+|FE|=(x0+1)+??x0?x0设直线AE的方程为x=my+1,
因为点A(x0,y0)在直线AE上, x0-1故m=.
y0设B(x1,y1).
y0直线AB的方程为y-y0=-(x-x0),
22
由y0≠0,得x=-y+2+x0.
y0
8
代入抛物线方程得y2+y-8-4x0=0,
y08
所以y0+y1=-,
y0
84
可求得y1=-y0-,x1=+x0+4.
y0x0所以点B到直线AE的距离为
?4+x0+4+m?y0+8?-1?
y0????x0
d=
1+m24y0
(x-x0), 2y0-4
=
4(x0+1)
x0
=4?x0+
?
1?, x0?
111
则△ABE的面积S=34?x0+?x0++2≥16,
2?x0x0?1
当且仅当=x0,即x0=1时,等号成立.
x0所以△ABE的面积的最小值为16.
y2x2
20.,,[2014·陕西卷] 如图1-5所示,曲线C由上半椭圆C1:2+2=1(a>b>0,y≥0)
ab和部分抛物线C2:y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为
3. 2
(1)求a,b的值;
(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.
图1-5
20.解:(1)在C1,C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(-1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点.
c3
设C1的半焦距为c,由=及a2-c2=b2=1得a=2,
a2∴a=2,b=1.
y22
(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为+x=1(y≥0).
4易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x-1)(k≠0), 代入C1的方程,整理得
(k2+4)x2-2k2x+k2-4=0.(*) 设点P的坐标为(xP,yP),
∵直线l过点B,∴x=1是方程(*)的一个根. k2-4-8k
由求根公式,得xP=2,从而yP=2,
k+4k+4
?k-4-8k?∴点P的坐标为?2,2?. ?k+4k+4?
??y=k(x-1)(k≠0),
同理,由? 2
?y=-x+1(y≤0),?
2
得点Q的坐标为(-k-1,-k2-2k).
2k→→
∴AP=2(k,-4),AQ=-k(1,k+2).
k+4∵AP⊥AQ,
-2k2
∴AP2AQ=0,即2[k-4(k+2)]=0,
k+4∵k≠0,
8
∴k-4(k+2)=0,解得k=-.
38
经检验,k=-符合题意,
38
故直线l的方程为y=-(x-1).
3
方法二:若设直线l的方程为x=my+1(m≠0),比照方法一给分.
H8 直线与圆锥曲线(AB课时作业) 21.、、[2014·全国卷] 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交5
点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.
4
(1)求C的方程;
(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程.
8
21.解:(1)设Q(x0,4),代入y2=2px,得x0=,
p8pp8
所以|PQ|=,|QF|=+x0=+.
p22p
p858
由题设得+=3,解得p=-2(舍去)或p=2,
2p4p
所以C的方程为y2=4x.
(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为x=my+1(m≠0). 代入y2=4x,得y2-4my-4=0. 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则y1+y2=4m,y1y2=-4.
故线段的AB的中点为D(2m2+1,2m), |AB|=m2+1|y1-y2|=4(m2+1). 又直线l ′的斜率为-m,
1
所以l ′的方程为x=-y+2m2+3.
m将上式代入y2=4x,
4
并整理得y2+y-4(2m2+3)=0.
m设M(x3,y3),N(x4,y4),
4
则y3+y4=-,y3y4=-4(2m2+3).
m
22?2
2+2m+3,-故线段MN的中点为E?m?, ?m|MN|=4(m2+1)2m2+111+2|y3-y4|=. mm21
由于线段MN垂直平分线段AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=|MN|,
211
从而|AB|2+|DE|2=|MN|2,即
4422
2m+?+?2+2?= 4(m+1)+?m??m??
2
2
2
2
4(m2+1)2(2m2+1)
,
m4化简得m2-1=0,解得m=1或m=-1,
故所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0. 19.、[2014·安徽卷] 如图1-4,已知两条抛物线E1:y2=2p1x(p1>0)和E2:y2=2p2x(p2
>0),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1,A2两点,l2与E1,E2分别交于B1,B2两点.
图1-4
(1)证明:A1B1∥A2B2;
(2)过O作直线l(异于l1,l2)与E1,E2分别交于C1,C2两点,记△A1B1C1与△A2B2C2
S1的面积分别为S1与S2,求的值.
S2
19.解:(1)证明:设直线l1,l2的方程分别为y=k1x,y=k2x(k1,k2≠0),
??y=k1x,2p12p1?2,则由?2 得A1?, kk??11?y=2px,?1??y=k1x,2p22p2?,由?2得A2?k1?. ?k21?y=2p2x,?
2p12p1?22p2??2p2,2,同理可得B1?,B2k?k?. ?k?k
2
2
2
2
2p12p12p12p1?1111?→?-2-2,所以A1B1=?=2p1k2-k2,k-k, kkk??k??2
1
2
1
2
1
2
1
2p22p22p22p2?→?12-12,1-1?. -2-2,A2B2=?=2p2kkk??k?kkkk?2
1
2
1
2
1
2
1
→p1→
故A1B1=A2B2,所以A1B1∥A2B2
p2
(2)由(1)知A1B1∥A2B2,同理可得B1C1∥B2C2,C1A1∥C2A2,所以△A1B1C1∽△A2B2C2, →
S1?|A1B1|?2
因此=?.
S2→?
?|A2B2|?
→
|A1B1|p1→p1→
又由(1)中的A1B1=|A2B2|知,=,
p2p→
|A2B2|2S1p21故=2. S2p2
19.、、[2014·北京卷] 已知椭圆C:x2+2y2=4. (1)求椭圆C的离心率;
(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,试判断直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.
x2y2
19.解:(1)由题意,椭圆C的标准方程为+=1.
42所以a2=4,b2=2,从而c2=a2-b2=2. 因此a=2,c=2.
c2
故椭圆C的离心率e==. a2
(2)直线AB与圆x2+y2=2相切.证明如下: 设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2), 其中x0≠0.
→→
因为OA⊥OB,所以OA2OB=0, 2y0即tx0+2y0=0,解得t=-. x0
t2
当x0=t时,y0=-,代入椭圆C的方程,
2
得t=±2,
故直线AB的方程为x=±2.圆心O到直线AB的距离d=2, 此时直线AB与圆x2+y2=2相切.
y0-2
当x0≠t时,直线AB的方程为y-2=(x-t),
x0-t即(y0-2)x-(x0-t)y+2x0-ty0=0. 圆心O到直线AB的距离
|2x0-ty0|
d=.
(y0-2)2+(x0-t)22y02
又x2+2y=4,t=-,故 00
x0