∴即
,
为定值. …………………………………………………………………12分
x2y2c23b21212、解析:(1)设椭圆的方程为2?2?1,由题意可知e?2?,得2?,a?2b;
baa4a4y2?1. 又顶点构成四边形的是菱形,面积S?2ab?4,所以a?2,b?1,椭圆方程为x?42(2)设直线AB的方程为y?kx?3或x?0,A(x1,y1),B(x2,y2),P(x3,y3), 当AB的方程为x?0时,AB?4?3,与题意不符.
?y?kx?3?当AB的方程为y?kx?3时,由题设可得A、B的坐标是方程组?的解. y22?1?x??42消去y得(4?k2)x2?6kx?5?0,所以??(6k)2?20(4?k2)?0,即k?5,
则x1?x2?因为AB?解得??6k524x?x??,,, y?y?(kx?3)?(kx?3)1212124?k24?k24?k2(x1?x2)2?(y1?y2)2?3,所以1?k2?(?6k220)??3, 224?6k4?k16?k2?8,所以5?k2?8. 13因为OA?OB??OP,即(x1,y1)?(x2,y2)??(x3?y3), 所以当??0时,由OA?OB?0,得x1?x2??6k24?0y?y??0, ,124?k24?k2上述方程无解,所以此时符合条件的直线l不存在: 当??0时,x3?x1?x2??y1?y2?6k24y??,, 3?(4?k2)??(4?k2)22??6k?1?24????1, 因为点P(x3,y3)在椭圆上,所以?2?2??(4?k)4?(4?k)????2化简得??36225?k?83???4,则??(?2,?3)(3,2). ,因为,所以24?k综上,实数?的取值范围为(?2,?3)(3,2).
13、解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),抛物线C的焦点为F,则AF?BF?y1?y2?p,
又y1?y2?10,故10?p?于是C的方程为x2?y.
211,∴p?, 222?y?y2?x1?y1,则1?x1?x2??2, ?2x1?x2??x2?y2∴AB的直线方程为2x?y?3?0.
(2)不妨记P(x1,y1),Q(x2,y2),N(x0,y0),直线l的方程为y?k(x?1)?5,
?x2?y2联立?得x?kx?k?5?0,
?y?k(x?1)?5?x1?x2?k22则?,PQ?1?k?k?4k?20, ?x1?x2??k?5又因为y0?y1?2x1(x0?x1),则x12?2x0x1?y0?0, 同理可得:x22?2x0x2?y0?0,
故x1,x2为一元二次方程x2?2x0x?y0?0的两根,
?2x0?x1?x2∴?,
y??k?5?0k2?2k?1021?k2点N到直线PQ的距离d??k2?4k?2021?k2,
S?NPQ3312112?PQ?d?(k?4k?20)2?[(k?2)?16]2, 244∴k??2时,?NPQ的面积S取得最值16.
14、解:(1)设A?x1,y1?,B?x2,y2?,将y?kx?4代入x2?2py,得x2?2pkx?8p?0.
?,x1?x2?2px,x1x2??8p. 其中? 0x12x22??8p?16.由已知,?8p?16?0,p?2. 所以,OA?OB?x1x2?y1y2?x1x2?4p2所以抛物线的方程x2?4y.
,4,?B4,4(2)当k?0时,A??4?从而得D?0,?4?.
?,易得抛物线C在A,B处的切线方程分别为y??2x?4和y?2x?4.
设E2a,a2??2?a?2?,则抛物线C在E处的切线方程为y?ax?a2,设直线PQ与x轴交点为M,则M0,?a2.由y?ax?a2和y??2x?4联立解得交点P?a?2,?2a?,由y?ax?a2和y?2x?4联立解得交点Q?a?2,2a?, 所以S?PQD?S?ABE?11DMxP?xQ??a2???4??a?2???a?2??24?a2, 22????11AByE?4??8?a2?4?44?a2, 22所以?ABE与?PQD的面积比为2.
15、解:(1)椭圆C2的方程为
x2y2??1. ………………4分 1642y2(2)易知,直线l的斜率不为0,所以可设l:x?my?n,与x??1联立得:
4(4m2?1)y2?8mny?4n2?4?0,由??0得n2?4m2?1.
x2y2222??1联立得(m?4)y?2mny?n?16?0, 1642mnn2?16A(x,y),B(x,y)设,y1y2?2, ………………6分 1122,则y1?y2??m2?4m?4将l:x?my?n与
则AB=1?m?41?m22(y1?y2)?4y1y2?1?m222mn2n2?16 ………………8分 (?2)?4?2m?4m?44m2?n2?161?m21?m2?415?415 (m2?4)2(m2?4)2(m2?1)2+6(m2?1)+9?25. 9+6m2?1(当且仅当m??2时,等号成立) ………………………………11分 所以,AB的最大值为25. ………………………………12分
?4151(m2?1)+9+6m2?1?41512(m2?1)
16、【解析】(1)由题意知 MF?|MN|,则MN?l.设准线l与x轴交于点H,则MN//HF, 又?MNF是边长为4的等边三角形, ?MNF?60?,所以?NFH?60?,即p?2.………4分 (2)设直线AB的方程为x?my?2,设A?x1,y1?,B?x2,y2?,
联立
?y2?4xx?my?2得y2?4my?8?0,则y1?y2?4m,y1.y2??8,………6分
………7分 ,|AB|?1?m2|y1?y2|?1?m216m2?32?41?m2m2?2?1??1?设C?x3,y3?,D?x4,y4?,同理得CD?4???1????2,………8分
?m??m?则四边形ACBD的面积
221?1??1?S?AB?CD?81?m2????1?m2?2????2 2?m??m?22?8m2?令m2?1?21??2?2?m?2??5m2m?? , ………10分
1?????2?,则S?8m2???2??2??5??82?2?9??10 ?S?82?2?9??10是关于?的增函数,
故Smin?48,当且仅当m??1时取得最小值. ………12分
x2y2c3317、解:(Ⅰ)设椭圆C的标准方程为2?2?1(a?b?0),∵?,∴c?a,
aba222222222又∵4a?b?45,∴a?b?5,由b?a?c?12a,解得a?2,b?1,c?3. 4x2?y2?1. 所以椭圆C的标准方程为4(Ⅱ)若直线l的斜率不存在,则直线l0为任意直线都满足要求;
当直线l的斜率存在时,设其方程为:y?k(x?1),设A(x1,y1),B(x2,y2)(不妨令x1?1?x2),则dA?x0?x1,dB?x0?x2,PA?1?k(x1?1),PB?1?k(1?x2),
22x0?x11?k2(x1?1)x1?12xx?(x1?x2)dAPA?∵,∴,解得x0?12. ??2x0?x2(x1?x2)?2dBPB1?k(1?x2)1?x2?x2??y2?12222由?4得(1?4k)x?8kx?4k?4?0, ?y?k(x?1)?8k2?88k2?28k24k2?41?4k1?4k2?4. x1?x2?xx?,,x?1201?4k21?4k28k2?21?4k2dAPA综上可知存在直线l0:x?4,使得A,B到直线l0的距离dA,dB满足恒成立. ?dBPB