【文档说明】2024年新高考数学一轮复习题型归纳与达标检测 第51讲 抛物线(达标检测) Word版含解析.docx,共(20)页,309.736 KB,由小赞的店铺上传
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《抛物线》达标检测[A组]—应知应会1.(2020春•平谷区期末)已知抛物线y2=8x,那么其焦点到准线的距离是()A.2B.4C.6D.8【分析】直接利用抛物线的标准方程,转化求解即可.【解答】解:抛物线y2=8x,那么其焦点到准线的距离是:4.故选:B.2.(2020•
新课标Ⅰ)已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=()A.2B.3C.6D.9【分析】直接利用抛物线的性质解题即可.【解答】解:A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9
,因为抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离相等,故有:9+=12⇒p=6;故选:C.3.(2020•北京)设抛物线的顶点为O,焦点为F,准线为l.P是抛物线上异于O的一点,过P作PQ⊥l于Q,则线段FQ的垂直平分线()A.经过点OB.经过点PC.平行于直线OPD.垂直于直线OP【分析】不妨设
抛物线的方程为y2=4x,不妨设P(1,2),可得可得四边形QAFP为正方形,根据正方形的对角线互相垂直可得答案.【解答】解:不妨设抛物线的方程为y2=4x,则F(1,0),准线为l为x=﹣1,不妨设P(1,2),∴Q(﹣1,2),设准线为l与x轴交点为A,则A(﹣1,0),可得四边形QAFP为正
方形,根据正方形的对角线互相垂直,故可得线段FQ的垂直平分线,经过点P,故选:B.4.(2020•汉阳区校级模拟)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,点A为抛物线C上第一象限上的点,
B为l上一点,满足,则直线AB的斜率为()A.B.C.3D.【分析】作出图形,根据抛物线的定义及已知条件可得直线AB的斜率,进而得解.【解答】解:作出图形,过点A作AD⊥直线l,垂足为D,由抛物线的定义可知,|AD|=|AF|,设|AF|=
m,∵,∴|FB|=2|AF|=2m,∴,设直线AB的倾斜角为θ,则,∴直线AB的斜率为.故选:D.5.(2020•沙坪坝区校级模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点(p,0)且垂直于x轴的直线与
抛物线C在第一象限内的交点为A,若|AF|=1,则抛物线C的方程为()A.B.y2=2xC.y2=3xD.y2=4x【分析】求出抛物线的焦点坐标,求出A的坐标,利用|AF|=1,求解p,然后推出抛物线方程.【解答】解:抛物线
C:y2=2px(p>0)的焦点为F(,0),过点(p,0)且垂直于x轴的直线与抛物线C在第一象限内的交点为A(p,p),因为|AF|=1,所以,解得p=.抛物线C的方程为.故选:A.6.(2020•泸州四模)焦点为F的抛物线C:y2=4x的对称轴与准线交于点E,点P在抛物线C上,在△EFP
中,sin∠EFP=sin∠FEP,则|EP|的值是()A.B.4C.2D.1【分析】设PE的倾斜角为α,利用已知条件求出α的大小,判断PHEF的形状,然后求解即可.【解答】解:过P(x轴上方)作准线的垂线,垂足为H,则由抛物线的定义可得|PF|=|PH|,由sin
∠EFP=•sin∠FEP,则△PFE中由正弦定理可知:则|PE|=|PF|,∴|PE|=|PH|,设PE的倾斜角为α,则cosα===,α=,四边形PHEF是正方形,所以:|PE|=2.故选:A.7.(2020•梅河口市校级模拟)已知第四象限内抛物线y2=16x上的一点M
到y轴的距离是该点到抛物线焦点距离的,则点M的坐标为()A.(1,﹣8)B.(1,﹣4)C.D.【分析】由抛物线的性质,可知焦点的距离等于到准线的距离,求出P的横坐标,然后求出点M的坐标.【解答】解:由抛
物线的方程可得准线方程为x=﹣4,设P的横坐标为x0,第四象限内抛物线y2=16x上的一点M到y轴的距离是该点到抛物线焦点距离的,则,所以x0=1,所以y0=﹣4,所以M(1,﹣4).故选:B.8.(2020
•雨花区校级模拟)抛物线y=的焦点到圆C:x2+y2﹣6x+8=0上点的距离的最大值为()A.6B.2C.D.【分析】求出拋物线的焦点为F(0,4),圆的圆心坐标与半径,然后求出F到圆C上点的距离的最大值.【解答】解:拋物线的焦点为F(0
,4),圆x2+y2﹣6x+8=0的圆心为C(3,0),半径r=1,F到圆C上点的距离的最大值为.故选:A.9.(2020•鼓楼区校级模拟)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F的直线与抛物线C交于A,B两
点,且,直线AB与抛物线C的准线l交于点D,AA1⊥l于A1,若△AA1D的面积等于,则p=()A.B.2C.D.4【分析】分别求得抛物线的焦点和准线方程,设出|BF|=t,可得|AF|=3t,|AB|=4t,过B作BN⊥l于N,运用抛物线的定义和三角形相似
的性质,以及三角形的面积公式,计算可得所求值.【解答】解:抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F(,0),准线方程为x=﹣,设|BF|=t,由,可得|AF|=3t,|AB|=4t,过B作BN⊥l于N,可得|BN|=|BF|=t,又|AA1|=|AF|=3t,在△AA1D
中,=,即为=,可得|BD|=2t,在△DMF中,=,即为=,解得p=t,又△AA1D的面积等于,可得•3t•=8,解得t=,则p=×=2.故选:B.10.(2020•黄州区校级二模)若点A为抛物线y2=4x上一点,F是抛物线的
焦点,|AF|=5,点P为直线x=﹣1上的动点,则|PA|+|PF|的最小值为()A.8B.C.D.【分析】求出点A为(4,4),画出图形,利用对称性转化求解即可.【解答】解:由题意可知,p=2,F(1,0),由抛物线的定义可知,,∴xA=4,代
入抛物线方程,得,不妨取点A为(4,4),设点F关于x=﹣1的对称点为E,则E(﹣3,0),∴|PA|+|PF|=|PA|+|PE|≥|AE|=,故选:D.11.(多选)(2020春•怀化期末)已知抛物线x2=y的焦点为F,M(x1,y1),N(x
2,y2)是抛物线上两点,则下列结论正确的是()A.点F的坐标为(,0)B.若直线MN过点F,则x1x2=﹣C.若=,则|MN|的最小值为D.若|MF|+|NF|=,则线段MN的中点P到x轴的距离为【分析】求出
抛物线的焦点坐标,判断A,利用抛物线的性质,通过x1x2=﹣,判断B;根据抛物线的通径,判断C;通过数形结合转化求解判断D即可.【解答】解:抛物线x2=y的焦点为F(0,),所以A不正确;根据抛物线的性质可得:MN过
F时,则x1x2=﹣,所以B正确;若=,则|MN|的最小值为抛物线的通径长,为2p=,所以C正确;抛物线x2=y的焦点为F(0,),准线方程为y=,过点M、N、P分别作准线的垂线MM′,NN′,PP′,则|MM′
|=|MF|,|NN′|=|NF|,|MM′|+|NN′|=|MF|+|NF|=,所以|PP′|==,所以线段MN的中的P到x轴的距离为|PP′|﹣==,所以D正确;故选:BCD.12.(多选)(2020•
菏泽模拟)已知直线l过抛物线C:y2=﹣2px(p>0)的焦点,且与该抛物线交于M,N两点,若线段MN的长是16,MN的中点到y轴的距离是6,O是坐标原点,则()A.抛物线C的方程是y2=﹣8xB.抛物线的准线方程是y=2C.直线l的方程是x﹣y+2=0D.△MO
N的面积是【分析】设M,N的坐标,由抛物线的性质到焦点的距离等于到准线的距离,可得|MN|的表达式,再由MN的中点到y轴的距离是6可得M,N的横坐标之和,进而可得p的值,求出抛物线的方程,及准线方程,可判断A正确B不正确,进而求出直线l的方程,与抛物线联立求出两根之和及两根
之积,求出三角形MON的面积,可判断所给命题的真假.【解答】解:设M(x1,y1),N(x2,y2),由抛物线的定义可得|MN|=﹣(x1+x2)+p=16,又因为MN的中点到y轴的距离是6,所以|x1+x2|=12,所以
x1+x2=﹣12,所以p=4,所以抛物线的方程为:y2=﹣8x,所以A正确,准线方程为x=2,所以B不正确;设直线l的方程x=my﹣2,联立直线与抛物线的方程:,整理可得y2+8my﹣16=0,y1+y2=﹣8m,所以x1+x2=m(y1+
y2)﹣4=﹣8m2﹣4=﹣12,解得m=±1,所以l的方程为:x=±y﹣2,所以C不正确;S△MON=|OF|•|y1﹣y2|===8,所以D正确;故选:AD.13.(2020•海南)斜率为的直线过抛物线C:y2=4x的
焦点,且与C交于A,B两点,则|AB|=.【分析】由题意求出直线AB的方程,联立直线和抛物线方程,利用抛物线的性质转化求解即可.【解答】解:由题意可得抛物线焦点F(1,0),直线l的方程为y=(x﹣1),代入y2=4x
并化简得3x2﹣10x+3=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=;x1x2=1,∴由抛物线的定义可得|AB|=x1+x2+p=+2=.故答案为:.14.(2020•衡水模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点M(1,1)的直线与C交于A,B两点,若M恰
好为AB的中点,则|AF|+|BF|=;直线AB的斜率为.【分析】过点A,B,M分别作准线x=﹣1的垂线,垂足分别为A1,B1,M1,通过梯形中位线定理,结合抛物线的定义,得到关系式,设A(x1,y1),B(x2,y2),利用点差法求解直线AB的斜率即可.【解答】解:过
点A,B,M分别作准线x=﹣1的垂线,垂足分别为A1,B1,M1,则|MM1|=2;根据梯形中位线定理,得|AA1|+|BB1|=4.根据抛物线的定义,得|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=4.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y
1+y2=2,由,,得(y1﹣y2)(y1+y2)=4(x1﹣x2),则直线AB的斜率为.故答案为:4;2.15.(2020•河南模拟)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,若斜率为2的直线l过点F,且
与抛物线C交于A,B两点,则线段AB的中点到准线的距离为.【分析】求出抛物线的准线方程,然后求解准线方程,求出线段AB的中点的横坐标,然后求解即可.【解答】解:抛物线C:y2=8x,可得准线方程为:x=﹣
2,过点F(2,0)且斜率2的直线l:y=2(x﹣2),由题意可得:,可得x2﹣6x+4=0,直线l与抛物线C相交于A、B两点,则线段AB的中点的横坐标为:3,则线段AB的中点到抛物线C的准线的距离为:3+2=5.故答案为:5.16.(2020•东
湖区校级模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,P(3,m)是抛物线上一点,过点P向抛物线C的准线引垂线,垂足为D,若△PDF为等边三角形,则p=.【分析】求出抛物线的焦点坐标,推出P、Q坐标,再由抛物线的定义,结合等边三角形的定义,得到的方
程,可得p的值.【解答】解:抛物线C:y2=2px(p>0),焦点为F(,0),准线为l:x=﹣,P(3,m)是抛物线上一点,则m2=6p,由题意可得D(﹣,m),由于△PFD为等边三角形,则有|PF|=|PD|=|FD|,即有:3+=2p,可得p=2.故答案为:2.17.(2020•河南模拟)已
知抛物线C:x2=﹣2py(p>0)的焦点F与的一个焦点重合,过焦点F的直线与C交于A,B两不同点,抛物线C在A,B两点处的切线相交于点M,且M的横坐标为2,则弦长|AB|=.【分析】由椭圆方程求得F的坐标,并求得p,设直线AB的方程为y=kx﹣2,A(x1,y1),B(x2,y2),利
用导数写出抛物线在A,B处的切线方程,结合已知求得A,B的横坐标的和,联立直线方程与抛物线方程,利用根与系数的关系求得k,进一步求出A,B的纵坐标的和,再由抛物线的弦长公式求|AB|.【解答】解:由题意可得,F(0,﹣2),则p=4,抛物线方
程为x2=﹣8y.设直线AB的方程为y=kx﹣2,A(x1,y1),B(x2,y2),其中,,由,得y′=﹣.∴在点A处的切线方程为,化简得y=,①同理可得在点B处的切线为,②联立①②得,由M的横坐标为2,得x1+x2=
4.将AB的方程代入抛物线方程,可得x2+8kx﹣16=0.∴x1+x2=﹣8k=4,得k=﹣.∴y1+y2=k(x1+x2)﹣4=.得|AB|=p﹣(y1+y2)=4﹣(﹣6)=10.故答案为:10.18.(2020•合肥模拟)过抛
物线y2=4x焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,与圆(x﹣1)2+y2=1交于C,D两点,(从下至上依次为A,C,D,B).若|BD|=2|CA|+1,则直线l的斜率k为.【分析】求得抛物线的焦点和准线,设直线l的方程为y
=k(x﹣1),k>0,与抛物线方程联立,运用韦达定理,结合抛物线的定义和已知条件,解方程可得直线的斜率k.【解答】解:抛物线y2=4x焦点F(1,0),准线方程为x=﹣1,设直线l的方程为y=k(x﹣1),k>0,设A,B的横坐标分别是x1,x2,由可得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,即有
x1+x2=2+,x1x2=1(x1<x2)①,圆(x﹣1)2+y2=1的圆心为F,半径为1,可得|BD|=|BF|﹣1=x2+1﹣1=x2,|AC|=|AF|﹣1+1=x1+1﹣1=x1,由题意可得x2=2x1+1②,由①②可得x1=,x2=2,k=2,故答案为:2.19.(2019•全国二模)
以抛物线y2=2px(p>0)焦点F为圆心,p为半径作圆交y轴于A,B两点,连接FA交抛物线于点D(D在线段FA上),延长FA交抛物线的准线于点C,若|AD|=m,且m∈[1,2],则|FD|•|CD|的最大值为.【分析】由题意
得到以F为圆心,P为半径的圆的方程,再令A为y轴正半轴上的点,从而求出A点坐标,得到直线AF的方程,分别与抛物线的准线方程、抛物线方程联立求出C、D两点坐标,即可用p表示出|FD|•|CD|,再由|A
D|=m,且m∈[1,2],求出p的范围,即可得出结果.【解答】解:由题意可得抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F(,0),准线方程为x=﹣,所以以F为圆心,p为半径的圆的方程为+y2=p2,因为A,B两点为圆+y2=p2与y轴的两个交点,不妨令A为y
轴正半轴上的点,由x=0得,A(0,);所以直线AF的斜率为kAF==﹣,因此直线AF的方程为y=﹣x+,由得C(﹣,p);由得D(,),所以|FD|=+=,|CD|==p,|AD|==p,又|AD|=m,且m∈[1,2],
所以p∈[1,2],即p∈[3,6],因此|FD|•|CD|=p2≤32,当且仅当p=6时,取等号.故答案为:32.20.(2019秋•滑县期末)已知抛物线y2=x与直线y=k(x﹣1)相交于A、B两点,O为坐标原点.(1)求证:OA⊥OB;(2)当S△AOB=时,求k的值
.【分析】(1)将直线AB的方程代入抛物线的方程,运用韦达定理和向量垂直的条件:数量积为0,即可得证;(2)求得弦长AB,以及点O到直线AB的距离,运用三角形的面积公式,解方程即可得到所求k的值.【解答】解:(1)证明:将直线y=k(
x﹣1)代入抛物线的方程y2=x,消去y可得,k2x2﹣(2k2+1)x+k2=0,判别式为(2k2+1)2﹣4k4=4k2+1>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),可得x1+x2=2+,x1x2=1,y1y2=k2(x1﹣1)(x2﹣1)
=k2(x1x2+1﹣x1﹣x2)=k2(1+1﹣2﹣)=﹣1,即有x1x2+y1y2=0,则•=0,即有OA⊥OB;(2)由(1)可得|AB|=•=•,点O到直线AB:y=k(x﹣1)的距离为d=,
则S△AOB=d•|AB|=•••==,解得k=±.21.(2020春•武昌区校级期中)已知点A(0,1),B(1,2),C是抛物线x2=4y上的动点.(1)求△ABC周长的最小值;(2)若C位于直线AB右下方,求△
ABC面积的最大值.【分析】(1)由抛物线的方程可得A为抛物线的焦点,由抛物线的性质可得C到A的距离等于到准线的距离,过C作准线的垂线,要使三角形ABC的周长最小,则过B作准线的垂线,则最小周长为AB与B到准线之和;(2)要
使三角形ABC的面积最大,则C在平行与直线AB且与抛物线相切的直线上,设切线方程,与抛物线联立由判别式为0,求出过C的切线方程,两条平行线的距离为C到直线AB的距离,再由面积公式可得面积的最大值.【解答】解:
(1)由抛物线的方程x2=4y可得焦点F坐标(0,1),与A重合,准线方程为:y=﹣1所以△ABC的周长为:AB+BC+AC,过C作CM垂直于准线于D,则AC=CD,所以周长为:AB+BC+CD≥AB+BD,当B,C,D在一条直线上时
,周长最小,过B作准线的垂线交抛物线于M,交准线于D,这时M与C重合,而AB==,BD=2+1=3所以周长的最小值为AB+BD=3+,(2)直线AB所在的直线方程为:y=x+1,即y=x+1,设过C与直线AB平行,且与抛物线相切时C到直线AB的距离最大,设过C的切线方程为:y=x+b,由题意
b<1,联立直线与抛物线的方程:,整理可得:x2﹣4x﹣4b=0,则△=16+16b=0,解得b=﹣1,所以过C的切线方程为:y=x﹣1,所以两条平行线间的距离d==,即C到直线AB的距离为,所以S△ABC=|AB|•d==1,所以三角形ABC的最大面积为1.
22.(2020•让胡路区校级三模)已知抛物线C:x2=4y,过点D(0,2)的直线l交C于A,B两点,过点A,B分别作C的切线,两切线相交于点P.(1)记直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,证明k1,k2为定
值;(2)记△PAB的面积为S△PAB,求S△PAB的最小值.【分析】(1)设A,B的坐标分别为,.利用抛物线方程求解函数的导数,设出直线方程与抛物线联立,利用韦达定理转化证明即可.(2)设P点坐标为(x,y),求出切线PA的方程,切线PB的方程,求出|AB|,点P到直线AB的距表示三角
形的面积,求解S△PAB的最小值.【解答】(1)证明:因为A,B两点在曲线x2=4y上,故设A,B的坐标分别为,.因为,所以,则,.设直线l的斜率为k,则其方程为y=kx+2,由得x2﹣4kx﹣8=0,△=16k2+32>0,x1+x2=4k,x1x2=﹣8,所以,所以k1k2为定值.(2)解:设
P点坐标为(x,y),由(1)知切线PA的方程为①切线PB的方程为②,①﹣②得;①×x2﹣﹣②×x1得.由(1)知x=2k,y=﹣2,所以P点坐标为(2k,﹣2),所以=.因为点P到直线AB的距离.所以.因为k2+2≥2,所以当k=0
时,S△PAB的最小值为.23.(2020•重庆模拟)已知A(1,2)为抛物线y2=2px(p>0)上的一点,E,F为抛物线上异于点A的两点,且直线AE的斜率与直线AF的斜率互为相反数.(1)求直线EF的斜率;(
2)设直线l过点M(m,0)并交抛物线于P,Q两点,且=(λ>0),直线x=﹣m与x轴交于点N,试探究与﹣的夹角是否为定值,若是则求出定值,若不是,说明理由.【分析】(1)由A在抛物线上,可得p的值,求出抛物线的方程,设E,F的坐标,可得
直线AE,AF的斜率,由题意可得E,F坐标的关系,再由点差法可得EF的斜率;(2)由题意设直线l的方程与抛物线联立求出两根之和及两根之积,求出向量,,再由题意可得λ的值,可求得,所以与的夹角为.【解答】解:(1)设E(x1,y1),F
(x2,y2),因为点A(1,2)为抛物线y2=2px(p>0)上的一点,所以y2=4x,同时,有,,,,因为直线AE的斜率与直线AF的斜率互为相反数,即即y1+y2=﹣4,故;(2)设直线l的方程为l:x=ty+m,P(x3,y3),Q(x4,y4)
,N(﹣m,0),代入y2=4x得y2﹣4ty﹣4m=0,所以y3+y4=4t,y3y4=﹣4m,因为,且,所以,由题可知,由题可知,=(x3+m,y3)﹣λ(x4+m,y4)=(x3+m﹣λ(x4+m),y3﹣λy4)=(+m﹣λ(+m),y3﹣λy4),又因为+
m﹣λ(+m)=+m+(+m)=+m++=+m﹣m==0,所以,又所以,所以即与的夹角为.[B组]—强基必备1.(2020•长沙模拟)已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,A是抛物线C上异于坐标原点的任意一点,过点A的直线l交y轴的正半轴于
点B,且A,B同在一个以F为圆心的圆上,另有直线l′∥l,且l′与抛物线C相切于点D,则直线AD经过的定点的坐标是()A.(0,1)B.(0,2)C.(1,0)D.(2,0)【分析】设A(m,m2),B(0,n),根据A,B同在一个以F为圆心的圆上
,可得n=m2+2,再根据直线的斜率公式可得直线与直线和平行,以及导数的几何意义可得a=﹣,求出直线AD的方程,即可求出直线AD经过的定点的坐标.【解答】解:设A(m,m2),B(0,n),∵抛物线C:x2=4y的焦点为F(0
,1)又A,B同在一个以F为圆心的圆上,∴|BF|=|AF|∴n﹣1==m2+1∴n=m2+2∴直线l的斜率k==﹣∵直线l′∥l,∴直线l′的斜率为k,设点D(a,a2),∵y=x2,∴y′=x,∴k=a,∴a=﹣,∴a=﹣∴直线AD的斜率为===,∴直线AD的方程为y﹣m2=(x﹣
m),整理可得y=x+1,故直线AD经过的定点的坐标是(0,1),故选:A.2.(2019秋•金安区校级期末)已知椭圆的一个焦点恰为抛物线x2=2py(p>0)的焦点F,设抛物线的准线l与y轴的交点为M,过F的直线与抛物线交于A,B两点,若以线段BM为直径的圆过点A,则|AB|=.【分析
】求出椭圆的一个焦点坐标,代入抛物线求出抛物线方程,设出A(x1,y1),B(x2,y2)和AB的方程,结合圆的性质求出A点坐标,结合抛物线的弦长公式进行转化求解即可.【解答】解:如图所示,由椭圆的方程可得a=2,b=,∴c=═1.可得上焦点F(0,1).又恰为抛物线x2=2py
的焦点F,∴=1,解得p=2.∴抛物线方程为:x2=4y.抛物线的准线方程为y=﹣1,可得M(0,﹣1).由题意可知:直线AB的斜率存在且不为0.设直线AB的方程为:y=kx+1,(k>0),A(x1,y1),B(x2,y
2).将y=kx+1代入x2=4y得,化为x2﹣4kx﹣4=0.△=16k2+16k>0.得k>0则x1+x2=4k,x1x2=﹣4,若以线段BM为直径的圆过点A,∵AB⊥AM,∴k•=﹣1,即k•=﹣1得x1=,y1=kx1+1=.即A(,.),A在抛物线x2=4y.∴()2=4
•.,化为k4+k2﹣1=0,解得k2=,∴|AB|=y1+y2+2=k(x1+x1)+4=4+4k2=2+2.故答案为:2+2.3.(2019秋•杨浦区校级期末)已知动圆P过点F2(2,0),并且与圆相外切,设动圆的圆心P的轨迹为C.(1)求曲线C的方程;(2)过动点P作直线与曲线3x
2﹣y2=0交于A、B两点,当P为AB的中点时,求|OA|•|OB|的值;(3)过点F2的直线l1与曲线C交于E、F两点,设直线,点D(﹣1,0),直线ED交l于点M,求证:直线FM经过定点,并求出该定点的坐标.【分析】(1)两圆外切转化为,动点P和圆心距离|PF1|=
r+2,和圆上点|PF2|=r,即有|PF1|﹣|PF2|=2+r﹣r=2<|F1F2|,满足双曲线定义,即可得曲线C方程为双曲线右支;(2)设P点坐标,代入双曲线方程,化简曲线3x2﹣y2=0,设出A,B两点坐标,根据中点坐标公式得到m,n等式,化简即可得值;(3)分两种情况讨论,当k不存在
时,分别求出各点坐标,从而得到FM方程;当k存在时,联立方程,利用韦达定理得到关系式,证明关系式kFN=kNM,可得直线过定点(1,0).【解答】解:(1)设P(x,y),动圆的半径为r,圆的圆心F2(﹣2,0),半径为2,由题意可得|PF1|=r+2,|PF
2|=r,即有|PF1|﹣|PF2|=2+r﹣r=2<|F1F2|,可得P的轨迹为以F1,F2为焦点的双曲线的右支,可得a=1,c=2,b=,即曲线C的方程为(x≥1);(2)证明:设P(x0,y0),即有x02﹣=1,曲线3x2﹣y2=0即为y=x和y=﹣x,设A(m,m),B(n,﹣n),由P
为AB的中点,可得m+n=2x0,m﹣n=2y0,解得m=x0+y0,n=x0﹣y0,则|OA|•|OB|=2|m|•2|n|=4|mn|=4|(x0+y0)(x0﹣y0)|=4|x02﹣y02|=4为定值.|OA|•|OB|=4;(3)①当斜率不存在时,l
1:x=2可知E(2,3),F(2,﹣3),∵D(﹣1,0),所以直线ED:,M(),所以直线FM:即y=﹣3(x﹣1)所以直线恒过(1,0);②当斜率存在时,l1:y=k(x﹣2),联立双曲线方程,消去y,可得(3﹣k2)
x2+4k2x﹣4k3﹣3=0,设E(x1,y1),F(x2,y2)根据韦达定理可得,则直线ED的方程为,当x=时,y=,M()设点N(1,0),若FM过定点N,则两直线斜率相等.即kFN=kMN,,,所以FM恒过定点N(1,0),
∴综上所述,直线FM恒过定点(1,0).