高中数学培优讲义练习(人教A版2019选择性必修一)专题3.15 圆锥曲线中的面积问题大题专项训练(30道) Word版含解析

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【文档说明】高中数学培优讲义练习(人教A版2019选择性必修一)专题3.15 圆锥曲线中的面积问题大题专项训练(30道) Word版含解析.docx,共(38)页,461.529 KB,由小赞的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

专题3.15圆锥曲线中的面积问题大题专项训练(30道)【人教A版2019选择性必修第一册】姓名:___________班级:___________考号:___________1.(2022·全国·高二课时练习)

设𝐹1,𝐹2是双曲线𝑥25−𝑦24=1的两个焦点,𝑃是该双曲线上一点,且|𝑃𝐹1|:|𝑃𝐹2|=2:1,求△𝑃𝐹1𝐹2的面积.【解题思路】由双曲线定义结合已知可得|𝑃𝐹1|,|𝑃𝐹2|,再利用余弦定理可得cos∠�

�1𝑃𝐹2,然后由同角三角函数的平方关系和三角形面积公式可得.【解答过程】∵𝐹1,𝐹2是双曲线𝑥25−𝑦24=1的两个焦点,∴不妨设𝐹1(−3,0),𝐹2(3,0),∴|𝐹1𝐹2|=6,由|𝑃𝐹1|:|𝑃𝐹2|=2:1,可设|𝑃𝐹2|=𝑥(𝑥>

0),则|𝑃𝐹1|=2𝑥.由双曲线的定义知2𝑥−𝑥=2√5,解得𝑥=2√5,∴|𝑃𝐹1|=4√5,|𝑃𝐹2|=2√5,∴cos∠𝐹1𝑃𝐹2=(4√5)2+(2√5)2−622×4√5×2√5=45,∴sin∠𝐹1𝑃𝐹2=35.∴△�

�𝐹1𝐹2的面积为12×4√5×2√5×35=12.2.(2022·江苏·高二阶段练习)已知椭圆𝐶:𝑥24+𝑦23=1,以及椭圆内一点𝑀(1,1).(1)求以点M为中点的弦所在直线的方程;(2)若P是椭圆C上的点,

𝐹1,𝐹2为左右焦点,∠𝐹1𝑃𝐹2=30°,求△𝐹1𝑃𝐹2的面积.【解题思路】(1)设弦的两个端点为𝐴(𝑥1,𝑥2),𝐵(𝑥2,𝑦2),再根据点差法求解即可;(2)根据椭圆的定义,结合余弦定

理与三角形的面积公式求解即可.【解答过程】(1)设弦的两个端点为𝐴(𝑥1,𝑥2),𝐵(𝑥2,𝑦2),由题知𝐴𝐵斜率存在所以{𝑥124+𝑦123=1①𝑥224+𝑦223=1②,由①-②得,3(𝑥12−𝑥22)=−4

(𝑦12−𝑦22),即𝑦1−𝑦2𝑥1−𝑥2=−3(𝑥1+𝑥2)4(𝑦1+𝑦2),因为𝑀(1,1)为线段𝐴𝐵的中点,所以𝑥1+𝑥2=𝑦1+𝑦2=2,所以𝑘=−34,所以𝐴𝐵:𝑦−1=−34(𝑥−1),即3

𝑥+4𝑦−7=0;(2)由题意,|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=4,且∠𝐹1𝑃𝐹2=30°,故|𝑃𝐹1|2+|𝑃𝐹2|2+2|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|=16,又由余弦定理|𝐹1𝐹2|2=|𝑃𝐹1|2+|𝑃𝐹2|2−2|𝑃

𝐹1||𝑃𝐹2|cos30∘=4,故16−2|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|(1+√32)=4,解得|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|=122+√3=12(2−√3),故△𝐹1𝑃𝐹2的面积𝑆△𝐹1𝑃𝐹2=12×|𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|sin30∘=3(2−√3)=6−

3√3.3.(2022·江苏南通·高三阶段练习)已知点𝐴(2,1)在双曲线𝐶:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑎2−1=1(𝑎>1)上,直线l交C于𝑃,𝑄两点,直线𝐴𝑃,𝐴𝑄的斜率之和为0.(1)求l的斜率;(2)若tan∠𝑃𝐴𝑄=2√2,求△𝑃𝐴𝑄的面积.【解题思路】(1)

利用点的坐标求得双曲线方程,设𝑙:𝑦=𝑘𝑥+𝑚,联立双曲线方程,得到根与系数的关系式,结合直线𝐴𝑃,𝐴𝑄的斜率之和为0,进行化简,可得直线斜率;(2)利用tan∠𝑃𝐴𝑄=2√2结合题意可求得直线𝐴𝑃的斜率,进而求得P点坐标,从而求出m的值,

确定𝑥1+𝑥2=203,𝑥1𝑥2=689,由此表示出|𝐴𝑃|=√3|𝑥1−2|,|𝐴𝑄|=√3|𝑥2−2|,利用三角形面积公式即可求得答案.【解答过程】(1)将点𝐴(2,1)代入𝑥2𝑎2−𝑦2𝑎2−1=1中,得4�

�2−1𝑎2−1=1,即𝑎4−4𝑎2+4=0,解得𝑎2=2,故双曲线方程为𝑥22−𝑦2=1;由题意知直线l的斜率存在,设𝑙:𝑦=𝑘𝑥+𝑚,设𝑃(𝑥1,𝑦1),𝑄(𝑥2,𝑦2),则

联立直线与双曲线𝑥22−𝑦2=1得:(2𝑘2−1)𝑥2+4𝑘𝑚𝑥+2𝑚2+2=0,需满足2𝑘2−1≠0,Δ=8(𝑚2+1−2𝑘2)>0,故𝑥1+𝑥2=−4𝑘𝑚2𝑘2−1,𝑥1𝑥2=2𝑚2+22𝑘2−1,𝑘𝐴𝑃+𝑘𝐴𝑄=�

�1−1𝑥1−2+𝑦2−1𝑥2−2=𝑘𝑥1+𝑚−1𝑥1−2+𝑘𝑥2+𝑚−1𝑥2−2=0,化简得:2𝑘𝑥1𝑥2+(𝑚−1−2𝑘)(𝑥1+𝑥2)−4(𝑚−1)=0,故2𝑘(2𝑚2+2)2𝑘2−1+(𝑚−1−2𝑘)(−4𝑘𝑚2𝑘2−

1)−4(𝑚−1)=0,即2𝑘2+(𝑚+1)𝑘+𝑚−1=0,即(𝑘+1)(𝑚+2𝑘−1)=0,由题意可知直线l不过A点,即𝑚+2𝑘−1≠0,故l的斜率𝑘=−1.(2)设直线AP的倾斜角为𝛼,由tan∠𝑃𝐴𝑄=2√2,∴2t

an∠𝑃𝐴𝑄21−tan2∠𝑃𝐴𝑄2=2√2,得tan∠𝑃𝐴𝑄2=√22,(负值舍去),由直线𝐴𝑃,𝐴𝑄的斜率之和为0,可知2𝛼+∠𝑃𝐴𝑄=π,即tanπ−2𝛼2=√22,则tan(π2−𝛼)=cos𝛼sin𝛼=√22,得𝑘𝐴𝑃=tan�

�=√2,即𝑦1−1𝑥1−2=√2,联立𝑦1−1𝑥1−2=√2,及𝑥122−𝑦12=1得𝑥1=10−4√23,𝑦1=4√2−53,将𝑥1=10−4√23,𝑦1=4√2−53代入𝑙:𝑦=−𝑥+

𝑚中,得𝑚=53,故𝑥1+𝑥2=203,𝑥1𝑥2=689,而|𝐴𝑃|=√2+1|𝑥1−2|=√3|𝑥1−2|,|𝐴𝑄|=√3|𝑥2−2|,由tan∠𝑃𝐴𝑄=2√2,得sin∠𝑃𝐴𝑄=2√23,故𝑆△𝑃𝐴𝑄=12|𝐴𝑃

|⋅|𝐴𝑄|sin∠𝑃𝐴𝑄=√2|𝑥1𝑥2−2(𝑥1+𝑥2)+4|=√2|689−2×203+4|=16√29.4.(2022·陕西·研究室三模(理))已知椭圆𝐶:𝑦2𝑎2+𝑥2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)

的离心率为√32,且过点(1,2).(1)求椭圆𝐶的方程;(2)若直线𝑙被圆𝑥2+𝑦2=𝑎2截得的弦长为2√6,设直线𝑙与椭圆𝐶交于A,𝐵两点,𝑂为坐标原点,求△𝑂𝐴𝐵面积的最大值.【解题思路】(1)由𝑏𝑎=√1−𝑒2,点(1,2)

代入椭圆,建立方程组求解即可;(2)当𝑙的斜率存在时,先由垂径定理求出圆心到直线l的距离𝑑=√2,设𝑙:𝑦=𝑘𝑥+𝑚,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),由点线距离公式可得𝑑=|𝑚|√1+𝑘2,可得𝑚2=2(𝑘2+1),将𝑙方程代

入椭圆方程中结合韦达定理、弦长公式可得|𝐴𝐵|=4√6⋅√𝑘2+1𝑘2+4,则𝑆△𝑂𝐴𝐵=12|𝐴𝐵|𝑑,结合均值不等式讨论最大值即可;当𝑙的斜率不存在时,则𝑙:𝑥=±√2,可知直线𝑙与

椭圆只有一个交点,不符合题意.【解答过程】(1)𝑒=√32,𝑏𝑎=√𝑎2−𝑐2𝑎=√1−𝑒2=12,由椭圆过点(1,2)得4𝑎2+1𝑏2=1,解得𝑎2=8,𝑏2=2,∴椭圆𝐶的方程为𝑦28+

𝑥22=1.(2)直线𝑙被圆𝑥2+𝑦2=8截得的弦长为2√6,则圆心到直线l的距离d满足(√6)2=(2√2)2−𝑑2,解得𝑑=√2,当𝑙的斜率存在时,设𝑙:𝑦=𝑘𝑥+𝑚,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),圆心为原点则有𝑑=|𝑚|√1

+𝑘2=√2,∴𝑚2=2(𝑘2+1).将𝑙方程代入椭圆方程中整理得:(𝑘2+4)𝑥2+2𝑚𝑘𝑥+𝑚2−8=0,∴𝑥1+𝑥2=−2𝑚𝑘𝑘2+4,𝑥1𝑥2=𝑚2−8𝑘2+4,|𝐴𝐵|=√𝑘2+1⋅√(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1𝑥2=√𝑘2+1⋅4√

2𝑘2+8−𝑚2𝑘2+4=4√6⋅√𝑘2+1𝑘2+4,∴𝑆△𝑂𝐴𝐵=12|𝐴𝐵|𝑑=4√3×1√𝑘2+1+3√𝑘2+1⩽2,当且仅当√𝑘2+1=3√𝑘2+1,即𝑘=±√2时取等号.当𝑙的斜率不存在时,则𝑙:

𝑥=±√2,过椭圆的左、右顶点,此时直线𝑙与椭圆只有一个交点,不符合题意.∴△𝑂𝐴𝐵面积的最大值为2.5.(2022·全国·高考真题)已知点𝐴(2,1)在双曲线𝐶:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑎2−1=1(

𝑎>1)上,直线l交C于P,Q两点,直线𝐴𝑃,𝐴𝑄的斜率之和为0.(1)求l的斜率;(2)若tan∠𝑃𝐴𝑄=2√2,求△𝑃𝐴𝑄的面积.【解题思路】(1)由点𝐴(2,1)在双曲线上可求出𝑎,易知直线l的斜率存在,设𝑙:𝑦=�

�𝑥+𝑚,𝑃(𝑥1,𝑦1),𝑄(𝑥2,𝑦2),再根据𝑘𝐴𝑃+𝑘𝐴𝑄=0,即可解出l的斜率;(2)根据直线𝐴𝑃,𝐴𝑄的斜率之和为0可知直线𝐴𝑃,𝐴𝑄的倾斜角互补,根据tan∠𝑃𝐴𝑄=2√2即可求出直线𝐴𝑃,𝐴𝑄的斜

率,再分别联立直线𝐴𝑃,𝐴𝑄与双曲线方程求出点𝑃,𝑄的坐标,即可得到直线𝑃𝑄的方程以及𝑃𝑄的长,由点到直线的距离公式求出点A到直线𝑃𝑄的距离,即可得出△𝑃𝐴𝑄的面积.【解答过程】(1)因为点𝐴(2,1)在双曲线𝐶:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑎2−1=1(𝑎>1)上,

所以4𝑎2−1𝑎2−1=1,解得𝑎2=2,即双曲线𝐶:𝑥22−𝑦2=1.易知直线l的斜率存在,设𝑙:𝑦=𝑘𝑥+𝑚,𝑃(𝑥1,𝑦1),𝑄(𝑥2,𝑦2),联立{𝑦=𝑘𝑥+𝑚𝑥22−𝑦2=

1可得,(1−2𝑘2)𝑥2−4𝑚𝑘𝑥−2𝑚2−2=0,所以,𝑥1+𝑥2=−4𝑚𝑘2𝑘2−1,𝑥1𝑥2=2𝑚2+22𝑘2−1,Δ=16𝑚2𝑘2−4(2𝑚2+2)(2𝑘2−1)>0⇒𝑚2−1+2�

�2>0且𝑘≠±√22.所以由𝑘𝐴𝑃+𝑘𝐴𝑄=0可得,𝑦2−1𝑥2−2+𝑦1−1𝑥1−2=0,即(𝑥1−2)(𝑘𝑥2+𝑚−1)+(𝑥2−2)(𝑘𝑥1+𝑚−1)=0,即2𝑘𝑥1𝑥2+(𝑚−

1−2𝑘)(𝑥1+𝑥2)−4(𝑚−1)=0,所以2𝑘×2𝑚2+22𝑘2−1+(𝑚−1−2𝑘)(−4𝑚𝑘2𝑘2−1)−4(𝑚−1)=0,化简得,8𝑘2+4𝑘−4+4𝑚(𝑘+1)=0,即(

𝑘+1)(2𝑘−1+𝑚)=0,所以𝑘=−1或𝑚=1−2𝑘,当𝑚=1−2𝑘时,直线𝑙:𝑦=𝑘𝑥+𝑚=𝑘(𝑥−2)+1过点𝐴(2,1),与题意不符,舍去,故𝑘=−1.(2)[方法一]:【最优解】常规转化不妨

设直线𝑃𝐴,𝑃𝐵的倾斜角为𝛼,𝛽(𝛼<π2<𝛽),因为𝑘𝐴𝑃+𝑘𝐵𝑃=0,所以𝛼+𝛽=π,由(1)知,𝑥1𝑥2=2𝑚2+2>0,当𝐴,𝐵均在双曲线左支时,∠𝑃𝐴𝑄=2𝛼,所以tan2𝛼=2√2,即√2t

an2𝛼+tan𝛼−√2=0,解得tan𝛼=√22(负值舍去)此时PA与双曲线的渐近线平行,与双曲线左支无交点,舍去;当𝐴,𝐵均在双曲线右支时,因为tan∠𝑃𝐴𝑄=2√2,所以tan(𝛽−𝛼)=2√2,即tan2𝛼=−2√2,即√2tan2𝛼−t

an𝛼−√2=0,解得tan𝛼=√2(负值舍去),于是,直线𝑃𝐴:𝑦=√2(𝑥−2)+1,直线𝑃𝐵:𝑦=−√2(𝑥−2)+1,联立{𝑦=√2(𝑥−2)+1𝑥22−𝑦2=1可得,32𝑥2+2(√2−4)𝑥+10−4√2=0,因为方程有一个根为2,

所以𝑥𝑃=10−4√23,𝑦𝑃=4√2−53,同理可得,𝑥𝑄=10+4√23,𝑦𝑄=−4√2−53.所以𝑃𝑄:𝑥+𝑦−53=0,|𝑃𝑄|=163,点𝐴到直线𝑃𝑄的距离𝑑=

|2+1−53|√2=2√23,故△𝑃𝐴𝑄的面积为12×163×2√23=16√29.[方法二]:设直线AP的倾斜角为𝛼,(0<𝛼<π2),由tan∠𝑃𝐴𝑄=2√2,得tan∠𝑃𝐴𝑄2=√22,由2𝛼

+∠𝑃𝐴𝑄=𝜋,得𝑘𝐴𝑃=tan𝛼=√2,即𝑦1−1𝑥1−2=√2,联立𝑦1−1𝑥1−2=√2,及𝑥122−𝑦12=1得𝑥1=10−4√23,𝑦1=4√2−53,同理,𝑥

2=10+4√23,𝑦2=−4√2−53,故𝑥1+𝑥2=203,𝑥1𝑥2=689而|𝐴𝑃|=√3|𝑥1−2|,|𝐴𝑄|=√3|𝑥2−2|,由tan∠𝑃𝐴𝑄=2√2,得sin∠𝑃𝐴𝑄=2√23,故𝑆△

𝑃𝐴𝑄=12|𝐴𝑃||𝐴𝑄|sin∠𝑃𝐴𝑄=√2|𝑥1𝑥2−2(𝑥1+𝑥2)+4|=16√29.6.(2022·四川·高三学业考试)已知抛物线𝐶:𝑦2=2𝑝𝑥过点𝑀(1,2).(1)求抛物线𝐶的标准方程;(2)设抛物线

𝐶的焦点为𝐹,坐标原点为𝑂.过点𝐹且倾斜角为π3的直线与抛物线𝐶交于𝐴,𝐵两点,求△𝐴𝐵𝑂的面积.【解题思路】(1)将点𝑀(1,2)代入抛物线,即可求出𝑝的值,即可得到抛物线𝐶的标准方程;(2)由题意即可写出直线的方程,联立直线与抛

物线,结合韦达定理与弦长公式即可求出|𝐴𝐵|,利用点到直线的距离公式,即可求出点𝑂到𝐴𝐵边上的高,即可求出其面积.【解答过程】(1)因为抛物线𝐶:𝑦2=2𝑝𝑥过点𝑀(1,2),所以22=2𝑝×1⇒𝑝=

2,所以抛物线𝐶:𝑦2=4𝑥;(2)由题意知:直线的斜率𝑘=tanπ3=√3,𝐹(1,0),所以直线方程为:𝑦−0=√3(𝑥−1),联立直线与抛物线:{𝑦=√3(𝑥−1)𝑦2=4𝑥消

𝑦得:3𝑥2−10𝑥+3=0,Δ>0设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),则𝑥1+𝑥2=103,𝑥1𝑥2=1,则|𝐴𝐵|=√1+𝑘2⋅√(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1𝑥2=163,点𝑂(0,0)到直线√3𝑥−𝑦−√3=0的距离𝑑=

|0−0−√3|√3+1=√32,所以𝑆△𝐴𝐵𝑂=12|𝐴𝐵|𝑑=12×163×√32=4√33.7.(2022·江苏南京·高二期末)已知点A是抛物线x2=2py(p>0)上的动点,过点M(-1,2)的直线AM与抛物线交于另一点B.(1)当A的坐标为(-2,1)时,求点B的坐

标;(2)已知点P(0,2),若M为线段AB的中点,求△𝑃𝐴𝐵面积的最大值.【解题思路】(1)将𝐴的坐标代入抛物线方程可得抛物线的方程为:𝑥2=4𝑦,再根据直线𝐴𝑀的方程,联立抛物线方程可得𝐵的坐

标;(2)设直线𝐴𝐵的方程:𝑦−2=𝑘(𝑥+1),联立抛物线的方程,结合韦达定理与M为线段AB的中点可得𝑝𝑘=−1,再代入△𝑃𝐴𝐵的面积可得𝑆=√−𝑘2+4𝑘,进而根据二次函数的最值求解即可【解答过程】(1)当𝐴的坐标为(−2

,1)时,则22=2𝑝⋅1,所以2𝑝=4,所以抛物线的方程为:𝑥2=4𝑦,由题意可得直线𝐴𝑀的方程为:𝑦−1=2−1−1+2(𝑥+2),即𝑦=𝑥+3,代入抛物线的方程可得𝑥2−4𝑥−12=0解得𝑥=−2(舍)或6,所以,𝐵的坐标为(6,9)(2)法一:设直

线𝐴𝐵的方程:𝑦−2=𝑘(𝑥+1),即𝑦=𝑘𝑥+𝑘+2,设直线𝐴𝐵与𝑦轴的交点为𝑄,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),由{𝑦=𝑘𝑥+𝑘+2𝑥2=2𝑝𝑦可得𝑥2−2𝑝𝑘𝑥−2𝑝𝑘−4𝑝=0,𝑥1+𝑥2=2𝑝𝑘,𝑥

1𝑥2=−2𝑝𝑘−4𝑝,因为𝑀为线段𝐴𝐵的中点,所以𝑥1+𝑥22=𝑝𝑘=−1令𝑥=0,𝑦=𝑘+2,即𝑄(0,𝑘+2),所以𝑃𝑄=|𝑘|则△𝑃𝐴𝐵的面积𝑆=12𝑃𝑄⋅|𝑥1−𝑥2|=12⋅

|𝑘|⋅√(𝑥1−𝑥2)2=12⋅|𝑘|⋅√(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1𝑥2=12⋅|𝑘|⋅√4𝑝2𝑘2+4(2𝑝𝑘+4𝑝),把𝑝𝑘=−1代入上式,𝑆=√−𝑘2+4𝑘,当𝑘=2时,𝑆max=2,所以△𝑃𝐴𝐵的面积的最大值为2.(2)法二:{𝑦=

𝑘𝑥+𝑘+2𝑥2=2𝑝𝑦可得𝑥2−2𝑝𝑘𝑥−2𝑝𝑘−4𝑝=0,𝑥1+𝑥2=2𝑝𝑘,𝑥1𝑥2=−2𝑝𝑘−4𝑝,因为𝑀为线段𝐴𝐵的中点,所以𝑥1+𝑥22=𝑝𝑘=−1,设点

𝑃到直线𝐴𝐵的距离为𝑑,则𝑑=|𝑘|√1+𝑘2,𝐴𝐵=√1+𝑘2⋅√(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1𝑥2=√1+𝑘2⋅√4𝑝2𝑘2+4(2𝑝𝑘+4𝑝)𝑆=12𝐴𝐵⋅𝑑=12⋅|𝑘|⋅√4𝑝2𝑘2+4(2𝑝�

�+4𝑝),把𝑝𝑘=−1代入上式,𝑆=√−𝑘2+4𝑘,所以,当𝑘=2时,△𝐴𝐵𝐶的面积的最大值为2.8.(2022·全国·高三专题练习)设双曲线𝐶:𝑥23−𝑦2=1,其右焦点为F,过F的直线l与双曲线C的右支交于A,B两

点.(1)求直线l倾斜角𝜃的取值范围;(2)直线AO(O为坐标原点)与曲线C的另一个交点为D,求△𝐴𝐵𝐷面积的最小值,并求此时l的方程.【解题思路】(1)由题意设直线l的方程为𝑥=𝑚𝑦+2,设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥

2,𝑦2),将直线方程代入双曲线方程,消去𝑥,利用根与系数的关系,由题意得{Δ>0𝑥1+𝑥2>0𝑥1𝑥2>0,解不等式组可求出𝑚的范围,从而可求出直线l倾斜角𝜃的取值范围;(2)由题意可得𝑆△𝐴𝐵𝐷=2𝑆△𝑂𝐴𝐵=2×12

|𝑂𝐹||𝑦1−𝑦2|=2√(𝑦1+𝑦2)2−4𝑦1𝑦2,由(1)得到的式子代入化简,换元后利用函数的单调性可求得结果【解答过程】(1)由双曲线𝐶:𝑥23−𝑦2=1得𝑐2=3+1=4,则右焦点𝐹(2,0),显然直线

l的斜率不为0,设直线l的方程为𝑥=𝑚𝑦+2,由{𝑥23−𝑦2=1𝑥=𝑚𝑦+2得(𝑚2−3)𝑦2+4𝑚𝑦+1=0,因为直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),Δ=16𝑚2

−4(𝑚2−3)>0,𝑦1+𝑦2=−4𝑚𝑚2−3,𝑦1⋅𝑦2=1𝑚2−3则{Δ=16𝑚2−4(𝑚2−3)>0𝑥1+𝑥2=𝑚(𝑦1+𝑦2)+4=−4𝑚2𝑚2−3+4>0𝑥1𝑥2=(𝑚𝑦1+2)(𝑚𝑦2+2)=𝑚2𝑦1𝑦2+

2𝑚(𝑦1+𝑦2)+4=𝑚2𝑚2−3−8𝑚2𝑚2−3+4>0,解得−√3<𝑚<√3,当𝑚=0时,直线l倾斜角𝜃=𝜋2,当𝑚≠0时,直线l的斜率𝑘>√33或𝑘<−√33,综上,直线l倾斜角𝜃的取值范围为(𝜋6,5𝜋6)(2)因为O是A

B中点,所以𝑆△𝐴𝐵𝐷=2𝑆△𝑂𝐴𝐵=2×12|𝑂𝐹||𝑦1−𝑦2|=2√(𝑦1+𝑦2)2−4𝑦1𝑦2=2√(−4𝑚𝑚2−3)2−3𝑚2−3=2√12𝑚2+12(𝑚2−3)2,令𝑡=𝑚2−3,则𝑡∈[−3,0),𝑆△𝐴𝐵𝐷=4

√3√𝑡+4𝑡2=4√3√4𝑡2+1𝑡=4√3√4𝑢2+𝑢,其中𝑢=1𝑡,且𝑢∈(−∞,13],又𝑦=3𝑢2+𝑢在(−∞,−13]单调减,所以𝑆△𝐴𝐵𝐷≥4√33,当𝑢=−13,即𝑚=0时求得,此时直线l的方程为𝑥=2.9.(2023·广东茂名·高三

阶段练习)如图,平面直角坐标系𝑥𝑂𝑦中,点𝑄为𝑥轴上的一个动点,动点𝑃满足|𝑃𝑂|=|𝑃𝑄|=32,又点𝐸满足𝑃𝐸⃑⃑⃑⃑⃑=12𝐸𝑄⃑⃑⃑⃑⃑.(1)求动点𝐸的轨迹Γ的方程;(2)过曲线Γ上的点𝐴(𝑥0,𝑦0)(𝑥0𝑦0≠0

)的直线𝑙与𝑥,𝑦轴的交点分别为𝑀和𝑁,且𝑁𝐴⃑⃑⃑⃑⃑⃑=2𝐴𝑀⃑⃑⃑⃑⃑⃑,过原点𝑂的直线与𝑙平行,且与曲线Γ交于𝐵、𝐷两点,求△𝐴𝐵𝐷面积的最大值.【解题思路】(1)法一:充分利用|𝑃𝑂|=|𝑃𝑄|,由𝑃坐标得到𝐸坐

标之间的关系,进而求得动点𝐸的轨迹Γ的方程;法二,利用参数方程的思想,得到𝐸坐标的参数写法,进而可求;(2)结合图像,先由𝑁𝐴⃑⃑⃑⃑⃑⃑=2𝐴𝑀⃑⃑⃑⃑⃑⃑得到𝑘𝑥0=−2𝑦0,再联系方程得到|𝑦0|=|𝑘|√1+𝑘

2,接着又联方立直线𝐵𝐷与曲线Γ的方程,利用弦长公式得到|𝐵𝐷|=4√1+𝑘2√1+4𝑘2,利用点线距离公式得到𝑑=|3𝑦0|√1+𝑘2=3|𝑘|1+𝑘2,由此得到𝑆△𝐴𝐵𝐷关于𝑘的

关系式,最后利用基本不等式求得𝑆△𝐴𝐵𝐷的最大值.【解答过程】(1)法一:由题意,设𝐸(𝑥,𝑦),𝑃(12𝑥′,𝑦′),由|𝑃𝑂|=|𝑃𝑄|=32得𝑄(𝑥′,0),且𝑥′24+𝑦′2

=94,由𝑃𝐸⃑⃑⃑⃑⃑=12𝐸𝑄⃑⃑⃑⃑⃑得𝐸(23𝑥′,23𝑦′),则{𝑥=23𝑥′𝑦=23𝑦′,得{𝑥′=32𝑥𝑦′=32𝑦,代入𝑥′24+𝑦′2=94整理得𝑥24+𝑦2=1,

故动点𝐸的轨迹Γ的方程为𝑥24+𝑦2=1.法二:设∠𝑃𝑂𝑄=𝛼,𝑃(32cos𝛼,32sin𝛼),𝑄(3cos𝛼,0),设𝐸(𝑥,𝑦),则由𝑃𝐸⃑⃑⃑⃑⃑=12𝐸𝑄⃑⃑⃑⃑⃑得{𝑥=23×3cos𝛼=2cos𝛼𝑦=23×32sin𝛼=

sin𝛼,消去𝛼得𝑥24+𝑦2=1,故动点𝐸的轨迹Γ的方程为𝑥24+𝑦2=1.(2)如图,设𝐴(𝑥0,𝑦0)(𝑥0𝑦0≠0),又直线𝑙的斜率存在且𝑘≠0,∴设直线𝑙为:𝑦−𝑦0=𝑘(𝑥−𝑥0)

,可得:𝑀(𝑥0−𝑦0𝑘,0),𝑁(0,𝑦0−𝑘𝑥0),由𝑁𝐴⃑⃑⃑⃑⃑⃑=2𝐴𝑀⃑⃑⃑⃑⃑⃑,则(𝑥0,𝑘𝑥0)=2(−𝑦0𝑘,−𝑦0),故𝑥0=−2𝑦0𝑘,𝑘𝑥0=−2𝑦0,联立{𝑥024+𝑦0

2=1𝑥0=−2𝑦0𝑘,可得:𝑦02=𝑘21+𝑘2,即|𝑦0|=|𝑘|√1+𝑘2,又𝐵𝐷//𝑙,故直线𝐵𝐷的方程为𝑦=𝑘𝑥,联立{𝑥24+𝑦2=1𝑦=𝑘𝑥,得:𝑥2=41+4𝑘2,即𝐵、𝐷的横坐标为±2√1+4𝑘2,∴

|𝐵𝐷|=√1+𝑘2|𝑥𝐵−𝑥𝐷|=4√1+𝑘2√1+4𝑘2,∵点𝐴到直线𝐵𝐷的距离𝑑=|𝑘𝑥0−𝑦0|√1+𝑘2=|3𝑦0|√1+𝑘2=3|𝑘|1+𝑘2,∴𝑆△𝐴𝐵𝐷=12|𝐵𝐷|⋅𝑑=6|𝑘|√1+4𝑘2√1+𝑘2=6√(1+𝑘2

)(1+4𝑘2)𝑘2=6√4𝑘2+1𝑘2+5≤6√2√4𝑘2×1𝑘2+5=2,当且仅当4𝑘2=1𝑘2,即𝑘=±√22时等号成立,∴△𝐴𝐵𝐷面积的最大值为2..10.(2022·陕西·研究室三模(文))已知椭圆𝐶:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2

=1(𝑎>𝑏>0)的上顶点E与其左、右焦点𝐹1、𝐹2构成面积为1的直角三角形.(1)求椭圆C的方程;(2)过点𝐹2的直线l交C于𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2)两点,P是C上的动点,当1𝑥1+

1𝑥2=3时,求△𝑃𝐴𝐵面积的最大值.【解题思路】(1)根据题意由{tan𝜋4=𝑏𝑐12⋅2𝑐⋅𝑏=1求解;(2)易知斜率存在,由𝐹2(1,0),设𝐴𝐵:𝑦=𝑘(𝑥−1),与曲线C方程联立,由1𝑥1+1𝑥2=3结合韦达定理,求得k,再由当P为与𝐴𝐵平行的切线的

切点时,△𝑃𝐴𝐵面积最大求解.【解答过程】(1)解:由题意得{tan𝜋4=𝑏𝑐12⋅2𝑐⋅𝑏=1,解得𝑏=𝑐=1,∴𝑎=√2,∴椭圆C的方程为𝑥22+𝑦2=1.(2)显然斜率不存在时不满足条件,当斜率存在时,𝐹2(1,0),设𝐴𝐵:𝑦=𝑘(𝑥−1),代入C方

程整理得(2𝑘2+1)𝑥2−4𝑘2𝑥+2𝑘2−2=0,∴𝑥1+𝑥2=4𝑘21+2𝑘2,𝑥1𝑥2=2𝑘2−21+2𝑘2,∴1𝑥1+1𝑥2=𝑥1+𝑥2𝑥1𝑥2=2𝑘2𝑘2−1=3,解得𝑘=±√3,显然𝑘=±√3时△𝑃𝐴𝐵面

积最大值相同,|𝐴𝐵|=2√(127)2−4×47=8√27,当P为与𝐴𝐵平行的切线的切点时,△𝑃𝐴𝐵面积最大,不妨设与𝐴𝐵平行的切线方程为𝑦=√3𝑥+𝑚,代入C方程整理得7𝑥2+4√3𝑚𝑥+2𝑚2−2=0,Δ=48𝑚2−56(𝑚2−1)=0,解得

𝑚=±√7,显然𝑚=√7时取得最大值,𝑑=√7+√32,∴𝑆max=12|𝐴𝐵|𝑑=2(√14+√6)7.11.(2022·全国·模拟预测)如图所示,𝑀、𝐷分别为椭圆𝑥2𝑎2+𝑦2=1(𝑎>1)的左、

右顶点,离心率为√32.(1)求椭圆的标准方程;(2)过𝑀点作两条互相垂直的直线𝑀𝐴,𝑀𝐵与椭圆交于𝐴,𝐵两点,求△𝐷𝐴𝐵面积的最大值.【解题思路】(1)由离心率及𝑏2=1联立方程求解即可;(2)设𝐴𝐵的直线方程为:𝑥=𝑡𝑦+𝑚,

𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),联立直线与椭圆方程,由一元二次方程根与系数的关系及∠𝐴𝑀𝐵=π2可利用向量数量积为0化简求出𝑚,据此可得三角形的面积𝑆△𝐷𝐴𝐵=12⋅(2+65)|𝑦1−𝑦2|,化简后换元利用均值不等式求最值即可.【解

答过程】(1)由已知可得:{𝑐𝑎=√32𝑎2=1+𝑐2,解得:𝑎=2,𝑐=√3,∴椭圆的方程为:𝑥24+𝑦2=1.(2)∵𝑀(−2,0),设𝐴𝐵的直线方程为:𝑥=𝑡𝑦+𝑚,𝐴(𝑥1,𝑦1),

𝐵(𝑥2,𝑦2),联立方程:{𝑥=𝑡𝑦+𝑚𝑥2+4𝑦2−4=0,整理得:(𝑡2+4)𝑦2+2𝑚𝑡𝑦+𝑚2−4=0,∴𝑦1+𝑦2=−2𝑚𝑡𝑡2+4,𝑦1𝑦2=𝑚2−4𝑡2+4,∵∠

𝐴𝑀𝐵=π2,∴(𝑥1+2)(𝑥2+2)+𝑦1𝑦2=0⇒𝑥1𝑥2+2(𝑥1+𝑥2)+4+𝑦1𝑦2=0,(𝑡𝑦1+𝑚)(𝑡𝑦2+𝑚)+2(𝑡𝑦1+𝑡𝑦2+2𝑚)+4+𝑦1𝑦2=0,即(𝑡2+1)𝑦1𝑦2+(𝑚

𝑡+2𝑡)(𝑦1+𝑦2)+(𝑚+2)2=0,⇒(𝑡2+1)⋅𝑚2−4𝑡2+4+(𝑚𝑡+2𝑡)⋅−2𝑚𝑡𝑡2+4+(𝑚+2)2=0,(𝑡2+1)(𝑚2−4)−2𝑚2𝑡2−4𝑚𝑡2+(𝑚2+4𝑚+4)(𝑡2+4)=0,(𝑡2𝑚2−4𝑡2+𝑚2−4

)−2𝑚2𝑡2−4𝑚𝑡2+𝑚2𝑡2+4𝑚2+4𝑚𝑡2+16𝑚+4𝑡2+16=0,整理得5𝑚2+16𝑚+12=0,解得𝑚=−65或𝑚=−2(舍去),∴𝑥=𝑡𝑦−65,{𝑦1+𝑦2=12𝑡5(𝑡2+4)𝑦1𝑦2

=−6425(𝑡2+4),∴𝑆△𝐷𝐴𝐵=12⋅(2+65)|𝑦1−𝑦2|=85√(𝑦1+𝑦2)2−4𝑦1𝑦2=3225⋅√25𝑡2+64𝑡2+4,令√25𝑡2+64=𝑢(𝑢≥8),则𝑆△�

�𝐴𝐵=3225⋅𝑢𝑢2−6425+4=32𝑢𝑢2+36=32𝑢+36𝑢,由对勾函数单调性知,𝑢+36𝑢≥8+368=252,所以𝑆△𝐷𝐴𝐵≤32252=6425,当且仅当𝑢=8时,即𝑡=0时等号成立,此时𝑆△𝐷𝐴𝐵最大

值为6425.12.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆𝐶:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的长轴长为2√3,离心率为√63.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若过点𝑃(0,2)的

直线交椭圆C于A,B两点,求△𝑂𝐴𝐵(O为原点)面积的最大值.【解题思路】(1)根据长轴长和离心率求出𝑎=√3,𝑐=√2,从而求出𝑏=1,从而求出椭圆方程;(2)设出直线AB的方程,与椭圆方程联立后得到两根之和,两根之积

,表达出弦长和面积,结合基本不等式求出最值.【解答过程】(1)根据题意,知2𝑎=2√3,即𝑎=√3.又离心率𝑒=𝑐𝑎=√63,所以𝑐=√2,可得𝑏=√𝑎2−𝑐2=1,所以椭圆C的标准方程为𝑥23+𝑦

2=1.(2)由题意,知直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为𝑦=𝑘𝑥+2.由{𝑦=𝑘𝑥+2𝑥23+𝑦2=1,得(1+3𝑘2)𝑥2+12𝑘𝑥+9=0.由Δ=(12𝑘2)−4×9(1+3𝑘2)>0,得𝑘2>1.设𝐴

(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),则𝑥1+𝑥2=−12𝑘1+3𝑘2,𝑥1𝑥2=91+3𝑘2,所以𝐴𝐵=√1+𝑘2⋅|𝑥1−𝑥2|=√1+𝑘2⋅√(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1𝑥2=√1+𝑘2⋅√(−12𝑘1+3𝑘2)2−4×91+3𝑘2=6√

1+𝑘2⋅√𝑘2−11+3𝑘2.点𝑂(0,0)到直线AB的距离𝑑=2√1+𝑘2,所以𝑆△𝑂𝐴𝐵=12𝐴𝐵⋅𝑑=12(6√1+𝑘2⋅√𝑘2−11+3𝑘2)⋅2√1+𝑘2=6√𝑘2−11+3𝑘2.令√𝑘2−1=𝑡(𝑡>0),则𝑘2=�

�2+1,所以𝑆△𝑂𝐴𝐵=6𝑡4+3𝑡2=64𝑡+3𝑡≤62√4𝑡⋅3𝑡=√32,当且仅当4𝑡=3𝑡,即𝑡2=43时等号成立,此时𝑘2=73,所以△𝑂𝐴𝐵的面积的最大值为√32.13.(2022·江苏·高二阶段练习

)已知抛物线𝐶1:𝑦2=4𝑥与椭圆𝐶2:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)有公共的焦点,𝐶2的左、右焦点分别为𝐹1,𝐹2,该椭圆的离心率为12.(1)求椭圆𝐶2的方程;(2)已知点𝑃(1,𝑡)为椭圆𝐶2上一点,过点𝐹2的直线𝑙与椭圆𝐶2

交于异于点𝑃的𝐴,𝐵两点,若△𝑃𝐴𝐵的面积是9√27,求直线𝑙的方程.【解题思路】(1)根据抛物线的焦点可得椭圆的半焦距,结合离心率即可得出答案.(2)对直线的斜率进行讨论:①当直线l的斜率为0直接求出△

𝑃𝐴𝐵的面积;②当直线l的斜率不为0或斜率不存在时,设直线l的方程为𝑥=𝑚𝑦+1,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2).用“设而不求法”表示出△𝑃𝐴𝐵的面积,解得m,即可求出直线l的方程.【解答过程】(1)由题意可得,抛物线的焦点

为(1,0),所以椭圆的半焦距𝑐=1,又椭圆的离心率为12,所以𝑎=2,𝑏2=𝑎2−𝑐2=4−1=3,∴𝑏=√3,所以椭圆𝐶2的方程:𝑥24+𝑦23=1.(2)因为𝑃(1,𝑡)在椭圆C上

,所以14+𝑡23=1,解得|𝑡|=32.①当直线l的斜率为0时,|𝐴𝐵|=2𝑎=4,则△𝑃𝐴𝐵的面积为12|𝐴𝐵||𝑡|=12×4×32=3.因为△𝑃𝐴𝐵的面积是9√27,所以直线l的斜率为0不符合题意.②当直线l的斜率不为0或斜率不存在时,设直线l的方程为𝑥=�

�𝑦+1,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2).联立{𝑥=𝑚𝑦+1,𝑥24+𝑦23=1,整理得(3𝑚2+4)𝑦2+6𝑚𝑦−9=0.则𝑦1+𝑦2=−6𝑚3𝑚2+4,𝑦1𝑦2=−93

𝑚2+4.故|𝐴𝐵|=√𝑚2+1|𝑦1−𝑦2|=√𝑚2+1⋅√(−6𝑚3𝑚2+4)2−4×(−93𝑚2+4)=12(𝑚2+1)3𝑚2+4.因为点P到直线l的距离𝑑=32|𝑚|√𝑚2+1=3|𝑚|2√𝑚2+1,所以12|𝐴𝐵|𝑑

=12×12(𝑚2+1)3𝑚2+4×3|𝑚|2√𝑚2+1=9|𝑚|√𝑚2+13𝑚2+4.因为△𝑃𝐴𝐵的面积是9√27,所以9|𝑚|√𝑚2+13𝑚2+4=9√27,整理得31𝑚4+𝑚2−32=0,解得𝑚2=1,即𝑚=±1.故直线l的方程

为𝑥=±𝑦+1,即𝑥±𝑦−1=0.14.(2022·湖北·高三阶段练习)已知椭圆𝐶:𝑥24+𝑦22=1,过点𝑃(√23,−13)而不过点𝑄(√2,1)的动直线𝑙与椭圆𝐶交于𝐴、𝐵两点.(1)求∠𝐴𝑄𝐵;(2)若直线𝑄𝐴,𝑄𝐵的

斜率之和为0,求△𝑄𝐴𝐵的面积.【解题思路】(1)当直线𝑙斜率存在时,设其方程为𝑦=𝑘𝑥+𝑏,联立方程组,利用设而不求法证明𝑄𝐴⃑⃑⃑⃑⃑⊥𝑄𝐵⃑⃑⃑⃑⃑,在验证当直线𝑙斜率不存在时𝑄𝐴⃑⃑⃑⃑⃑⊥𝑄𝐵⃑⃑⃑⃑⃑,由此完成证明;(2)由(1)可得𝑘𝑄𝐴=1或

𝑘𝑄𝐴=−1,联立直线𝑄𝐴与椭圆方程求出𝐴的坐标,由此可求直线𝐴𝐵方程,联立方程组求|𝐴𝐵|,再由点到直线距离公式求𝑄到直线𝐴𝐵的距离,由此可求△𝑄𝐴𝐵的面积.【解答过程】(1)若直线𝑙斜率存在,设其方程为�

�=𝑘𝑥+𝑏.因为点𝑃在直线𝑙上,所以−13=√23𝑘+𝑏⇒𝑏=−13(√2𝑘+1).联立直线𝑙和椭圆𝐶的方程消去𝑦得(2𝑘2+1)𝑥2+4𝑘𝑏𝑥+2𝑏2−4=0.设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(

𝑥2,𝑦2).则𝑥1+𝑥2=−4𝑘𝑏2𝑘2+1,𝑥1𝑥2=2𝑏2−42𝑘2+1,𝑦1+𝑦2=𝑘(𝑥1+𝑥2)+2𝑏=−4𝑘2𝑏2𝑘2+1+2𝑏=2𝑏2𝑘2+1,𝑦1𝑦2=(𝑘𝑥1+𝑏)(𝑘𝑥2+𝑏

)=𝑘2𝑥1𝑥2+𝑘𝑏(𝑥1+𝑥2)+𝑏2=𝑘2⋅2𝑏2−42𝑘2+1+𝑘𝑏(−4𝑘𝑏2𝑘2+1)+𝑏2=𝑏2−4𝑘22𝑘2+1注意到𝑄𝐴⃑⃑⃑⃑⃑=(𝑥1−√2,𝑦1−1),𝑄𝐵⃑⃑⃑⃑⃑=(𝑥2−√2,�

�2−1).则𝑄𝐴⃑⃑⃑⃑⃑⋅𝑄𝐵⃑⃑⃑⃑⃑=(𝑥1−√2)(𝑥2−√2)+(𝑦1−1)(𝑦2−1)=𝑥1𝑥2−√2(𝑥1+𝑥2)+2+𝑦1𝑦2−(𝑦1+𝑦2)+1=2𝑏2−42𝑘2+1+√2×4𝑘𝑏2𝑘2+1+𝑏2−4𝑘22𝑘2+1−2

𝑏2𝑘2+1+3=12𝑘2+1[3𝑏2+2𝑘2+2𝑏(2√2𝑘−1)−1]=12𝑘2+1(3𝑏+√2𝑘+1)(𝑏+√2𝑘−1)=0故𝑄𝐴⃑⃑⃑⃑⃑⊥𝑄𝐵⃑⃑⃑⃑⃑.显然,𝐴、𝑄、𝐵三点互不相同.所以∠𝐴𝑄𝐵=90∘.若直线𝑙斜

率不存在,则𝐴、𝐵两点的坐标为(√23,±√173).容易验证∠𝐴𝑄𝐵=90∘也成立.因此,∠𝐴𝑄𝐵=90∘.(2)由(1)知∠𝐴𝑄𝐵=90∘.所以𝑘𝑄𝐴⋅𝑘𝑄𝐵=−1.又因为𝑘𝑄𝐴+𝑘𝑄𝐵=0,则𝑘𝑄𝐴=1或𝑘𝑄𝐴=−1,当𝑘𝑄�

�=1时,直线𝑄𝐴方程为:𝑦=𝑥−√2+1联立{𝑥24+𝑦22=1𝑦=𝑥−√2+1解得点𝐴(√2−43,−2√23−13)又𝑘𝐴𝐵=𝑘𝑃𝐴=√22,则直线𝐴𝐵方程为:𝑦=√22(𝑥−√23)−13,即𝑦=√22𝑥

−23∴点𝑄到直线𝐴𝐵的距离为𝑑=|1−1−23|√12+1=2√69联立{𝑥24+𝑦22=1𝑦=√22𝑥−23,得2𝑥2−4√23𝑥−289=0,所以弦长|𝐴𝐵|=√1+12√(2√23)2+4×149=4√63𝑆△𝑄𝐴𝐵=12×2√69×4√63=89,同

理可得𝑘𝑄𝐴=−1时,𝑆△𝑄𝐴𝐵=89.所以𝑆△𝑄𝐴𝐵=89.15.(2021·江苏·高二期中)椭圆𝐶1:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)经过点𝐸(1,1),其右焦点为抛物线𝐶2:𝑦2=2√6𝑥的焦点𝐹;直线𝑙

与椭圆𝐶1交于𝐴、𝐵两点,且以𝐴𝐵为直径的圆过原点.(1)求椭圆𝐶1的方程;(2)若过原点的直线𝑚与椭圆𝐶1交于𝐶,𝐷两点,且𝑂𝐶⃑⃑⃑⃑⃑=𝑡(𝑂𝐴⃑⃑⃑⃑⃑+𝑂𝐵⃑⃑⃑⃑⃑),求四边形𝐴𝐶𝐵𝐷面积的范围【解题思路】

(1)求出抛物线的焦点,得到椭圆的半焦距,利点𝐸(1,1)在椭圆𝐶1:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1上,求解𝑎,𝑏,得到椭圆方程.(2)当直线𝐴𝐵斜率存在时,设其方程为𝑦=𝑘𝑥+𝑚,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),联立直线与椭圆方程,利用判别式以及韦达定理,

结合向量的数量积,推出𝑚2=𝑘2+1,求解三角形𝑂𝐴𝐵的面积,通过𝑂𝐶⃑⃑⃑⃑⃑=𝑡(𝑂𝐴⃑⃑⃑⃑⃑+𝑂𝐵⃑⃑⃑⃑⃑),得到𝐶点坐标为(𝑡(𝑥1+𝑥2),𝑡(𝑦1+𝑦2)),代入椭圆方程,化简然后求解𝑆𝐴

𝐶𝐵𝐷,利用二次函数的性质求解最值,再结合直线𝐴𝐵斜率不存在时即可得解.【解答过程】(1)解:抛物线𝐶2:𝑦2=2√6𝑥的焦点𝐹为(√62,0),则𝑐=√62,点𝐸(1,1)在椭圆𝐶1:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1上,即1𝑎2+1𝑎2−32=1,解得𝑎2

=3,𝑏2=32,所以椭圆𝐶1的方程为𝑥23+2𝑦23=1;(2)解:当直线𝐴𝐵斜率存在时,设其方程为𝑦=𝑘𝑥+𝑚,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),联立{𝑥23+2𝑦23=1𝑦=𝑘𝑥+𝑚,可得(2𝑘2+1)𝑥2+4𝑘𝑚𝑥+2𝑚2−3=0,

则Δ=4(6𝑘2−2𝑚2+3)>0①,𝑥1+𝑥2=−4𝑘𝑚2𝑘2+1②,𝑥1𝑥2=2𝑚2−32𝑘2+1,③以𝐴𝐵为直径的圆过原点即𝑂𝐴⃑⃑⃑⃑⃑⋅𝑂𝐵⃑⃑⃑⃑⃑=𝑥1𝑥2+𝑦1𝑦2=𝑥1𝑥2+(𝑘𝑥1+𝑚)(

𝑘𝑥2+𝑚)=0,化简可得(𝑘2+1)𝑥1𝑥2+𝑘𝑚(𝑥1+𝑥2)+𝑚2=0,代入②③两式,整理得(𝑘2+1)(2𝑚2−3)+𝑘𝑚(−4𝑘𝑚)+𝑚2(2𝑘2+1)=0,即𝑚2=𝑘2+1④,将④式代入①式,得Δ=4(4𝑘2+1)>0恒

成立,则𝑘∈R,设线段𝐴𝐵中点为𝑀,由𝑂𝐶⃑⃑⃑⃑⃑=𝑡(𝑂𝐴⃑⃑⃑⃑⃑+𝑂𝐵⃑⃑⃑⃑⃑)=2𝑡𝑂𝑀⃑⃑⃑⃑⃑⃑,𝑆𝐴𝐶𝐵𝐷=2𝑆𝑂𝐴𝐶𝐵=4𝑡𝑆𝑂𝐴𝐵,𝑆𝑂𝐴𝐵=12|𝑚

||𝑥1−𝑥2|=|𝑚|√4𝑘2+12𝑘2+1,又由𝑂𝐶⃑⃑⃑⃑⃑=𝑡(𝑂𝐴⃑⃑⃑⃑⃑+𝑂𝐵⃑⃑⃑⃑⃑),则𝐶点坐标为(𝑡(𝑥1+𝑥2),𝑡(𝑦1+𝑦2)),化简

可得{𝑡(𝑥1+𝑥2)=−4𝑘𝑚2𝑘2+1𝑡𝑡(𝑦1+𝑦2)=−2𝑚2𝑘2+1𝑡,代回椭圆方程可得8𝑚2𝑡22𝑘2+1=3,即𝑡=√3(2𝑘2+1)8𝑚2,则𝑆𝐴𝐶𝐵𝐷=4𝑡𝑆𝑂

𝐴𝐵=4√3(2𝑘2+1)8𝑚2⋅|𝑚|⋅√4𝑘2+12𝑘2+1=√6×√4𝑘2+12𝑘2+1=√6×√2−12𝑘2+1∈[√6,2√3),当直线𝐴𝐵斜率不存在时,𝐴𝐵方程为𝑥=±1,直线𝐶𝐷过𝐴𝐵中点,即为𝑥轴,易得|𝐴𝐵|=2

,|𝐶𝐷|=2√3,𝑆𝐴𝐶𝐵𝐷=12|𝐴𝐵||𝐶𝐷|=2√3,综上,四边形𝐴𝐶𝐵𝐷面积的取值范围为[√6,2√3].16.(2022·浙江嘉兴·高三阶段练习)已知椭圆𝐶:𝑥24+𝑦2𝑏2=1(0<𝑏<2),直线𝑙1:𝑦=�

�+𝑚与椭圆𝐶交于𝐴,𝐵两点,且|𝐴𝐵|的最大值为4√63.(1)求椭圆𝐶的方程;(2)当|𝐴𝐵|=4√63时,斜率为−2的直线𝑙2交椭圆𝐶于𝑃,𝑄两点(𝑃,𝑄两点在直线𝑙1的异侧),若四边形𝐴𝑃𝐵𝑄的面积为16√69,求

直线𝑙2的方程.【解题思路】(1)设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),联立直线𝑙1与椭圆方程,得出韦达定理,再根据弦长公式求解,结合函数的最大值可得𝑏=√2,进而求得椭圆方程即可;(2)设直线𝑙2方程为𝑦=−2𝑥+𝑛,

𝑃(𝑥3,𝑦3),𝑄(𝑥4,𝑦4),记点𝑃,𝑄到直线𝑙1的距离分别为𝑑1,𝑑2,表达出𝑑1,𝑑2,根据𝑆𝐴𝑃𝐵𝑄=169√6求解即可.【解答过程】(1)设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),联立直线𝑙1与椭圆方程得{𝑥24+𝑦2𝑏2=1�

�=𝑥+𝑚,消去y得(𝑏2+4)𝑥2+8𝑚𝑥+4(𝑚2−𝑏2)=0,又𝑥1,𝑥2是这个方程的两个实根,所以{Δ=64𝑚2−16(𝑏2+4)(𝑚2−𝑏2)>0𝑥1+𝑥2=−8𝑚𝑏2+4𝑥1𝑥2=4(𝑚2−𝑏2)𝑏2+4,由弦长公式得|𝐴

𝐵|=√1+𝑘2|𝑥1−𝑥2|=√2⋅√(−8𝑚𝑏2+4)2−4×4(𝑚2−𝑏2)𝑏2+4=4√2𝑏𝑏2+4⋅√𝑏2+4−𝑚2,所以当𝑚=0时,|𝐴𝐵|取到最大值,即|𝐴𝐵|max=4√2𝑏√𝑏2+4=43√6,解得𝑏=

√2.所以椭圆C的方程为𝑥24+𝑦22=1.(2)设直线𝑙2方程为𝑦=−2𝑥+𝑛,𝑃(𝑥3,𝑦3),𝑄(𝑥4,𝑦4),联立直线𝑙2与椭圆方程{𝑥24+𝑦22=1𝑦=−2𝑥+𝑛,消去y得9𝑥

2−8𝑛𝑥+2𝑛2−4=0,所以{Δ=(−8𝑛)2−4×9×(2𝑛2−4)>0𝑥3+𝑥4=8𝑛9𝑥3𝑥4=2𝑛2−49,且𝑛∈(−3√2,3√2),记点𝑃,𝑄到直线𝑙1的距离分别为𝑑1,𝑑2,又𝑑1=|𝑥3−𝑦3|√2,𝑑2=|𝑥4−𝑦4|√2且(𝑥

3−𝑦3)(𝑥4−𝑦4)<0,所以𝑑1+𝑑2=|𝑥3−𝑦3|√2+|𝑥4−𝑦4|√2=|(𝑥3−𝑦3)−(𝑥4−𝑦4)|√2=3|(𝑥3−𝑥4)|√2=3√2√(𝑥3+𝑥4)2−4𝑥3𝑥4=3√2√(8𝑛9)2−4×(2

𝑛2−4)9=23√18−𝑛2,所以𝑆𝐴𝑃𝐵𝑄=12|𝐴𝐵|(𝑑1+𝑑2)=12⋅4√63⋅23√18−𝑛2=4√69√18−𝑛2,因为𝑆𝐴𝑃𝐵𝑄=169√6,所以4√69√18−𝑛2=

16√69,整理得𝑛2=2,所以𝑛=±√2满足条件,综上所述直线的方程为𝑙2:𝑦=−2𝑥±√2,即为𝑙2:2𝑥+𝑦±√2=0.17.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线C:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的离心率为√62,焦点到其渐近线的距离为

1.(1)求双曲线C的标准方程;(2)已知直线l:𝑦=−12𝑥+𝑡(𝑡>0)与双曲线C交于A,B两点,O为坐标原点,直线OA,OB的斜率之积为−18,求△OAB的面积.【解题思路】(1)由已知条件结

合双曲线的性质求得𝑏,再由离心率即可求出;(2)双曲线C和直线l的方程联立,求出原点O到直线l的距离,和|𝐴𝐵|,即可得出△OAB的面积【解答过程】(1)双曲线C:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的焦点坐标

为(±𝑐,0),其渐近线方程为𝑦=±𝑏𝑎𝑥,所以焦点到其渐近线的距离为𝑏𝑐√𝑎2+𝑏2=𝑏=1.因为双曲线C的离心率为√62,所以𝑒=𝑐𝑎=√1+𝑏2𝑎2=√62,解得𝑎2=2,所以双曲线C的标准方程为𝑥22−𝑦2=1.(2)设𝐴(𝑥1

,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),联立{𝑦=−12𝑥+𝑡𝑥22−𝑦2=1,得𝑥2+4𝑡𝑥−4(𝑡2+1)=0,Δ=16𝑡2+16(𝑡2+1)>0,所以𝑥1+𝑥2=−4𝑡,𝑥1𝑥2=−4(𝑡2+1).由𝑘𝑂𝐴⋅𝑘𝑂𝐵=𝑦1𝑥1⋅𝑦2𝑥2=

(−12𝑥1+𝑡)(−12𝑥2+𝑡)𝑥1𝑥2=14+−𝑡2(𝑥1+𝑥2)+𝑡2𝑥1𝑥2=14+−𝑡2(−4𝑡)+𝑡2−4(𝑡2+1)=−18,解得t=1(负值舍去),所以𝑥1

+𝑥2=−4,𝑥1𝑥2=−8.直线l:𝑦=−12𝑥+1,所以原点O到直线l的距离为1√1+14=2√55,|𝐴𝐵|=√52|𝑥1−𝑥2|=√52√(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1𝑥2=√52×√16+32=2√15,

所以△OAB的面积为12×2√55×2√15=2√3.18.(2022·全国·高二课时练习)已知曲线C:x2﹣y2=1及直线l:y=kx﹣1.且直线l与双曲线C有两个不同的交点A,B.(1)求实数k的取值范围;(2)O是坐标原点,且△AOB的面积为√2,求实数k的值.【解题思路】(1)联

立直线与双曲线方程后由Δ>0求解(2)由弦长公式计算𝐴𝐵,表示△AOB面积后求解【解答过程】(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立{𝑦=𝑘𝑥−1𝑥2−𝑦2=1,整理可得(1﹣k2)x2+2kx﹣2=0,当{1−𝑘2≠0Δ=4𝑘2−4(1−𝑘

2)(−2)>0时,直线l与双曲线由两个不同的交点,即{𝑘≠1且𝑘≠−1−√2<𝑘<√2,所以k的取值范围为{x|−√2<k<√2,且k≠±1};(2)由(1)可知x1+x2=−2𝑘1−𝑘2,x1x

2=−21−𝑘2,所以弦长|AB|=√1+𝑘2⋅√(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1𝑥2=√1+𝑘2⋅√4𝑘2(1−𝑘2)2−4⋅−21−𝑘2=√1+𝑘2⋅√8−4𝑘2|1−𝑘2|,原点O

到直线AB的距离d=1√1+𝑘2,所以S△AOB=12|AB|d=12√1+𝑘2⋅√8−4𝑘2|1−𝑘2|⋅1√1+𝑘2=√2−𝑘2(1−𝑘2)2,由题意√2=√2−𝑘2(1−𝑘2)2,解得:k=±√62符合题意,所以实数k

的值为±√62.19.(2022·江苏镇江·高二阶段练习)已知双曲线𝐶:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的一条渐近线方程是𝑦=−√33𝑥,焦距为4.(1)求双曲线𝐶的方程;(2)直线𝑙过双曲线的右焦点与双曲线的右支交于A,B

两点,与𝑦轴交于𝑀点,O为坐标原点,若𝑀𝑂⃑⃑⃑⃑⃑⃑=𝑂𝑁⃑⃑⃑⃑⃑⃑,求△𝐴𝐵𝑁面积的取值范围.【解题思路】(1)由题知𝑏𝑎=√33,2𝑐=4,进而结合𝑏2+𝑎2=𝑐2求解即可得答案;(2)由题设直线𝑙的方程为𝑥=𝑡𝑦+2,𝑡≠

0,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),𝑥1>0,𝑥2>0,进而与双曲线方程联立,结合题意得−√3<𝑡<√3且𝑡≠0,进而根据韦达定理,结合弦长公式,距离公式,面积公式得𝑆=4√3√1+𝑡23−𝑡2,再还原求解即可得答案.【解答过程】(1)解

:因为双曲线𝐶:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的一条渐近线方程是𝑦=−√33𝑥,所以𝑏𝑎=√33,即𝑎=√3𝑏因为焦距为4,所以2𝑐=4,即𝑐=2因为𝑏2+𝑎2=𝑐2,所以𝑏2=1,𝑎2=3,所以双曲线𝐶的方程为𝑥23−𝑦2=1(2)解:

由题知双曲线的右焦点为(2,0),故设直线𝑙的方程为𝑥=𝑡𝑦+2,𝑡≠0则联立方程{𝑥23−𝑦2=1𝑥=𝑡𝑦+2得(𝑡2−3)𝑦2+4𝑡𝑦+1=0,设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),𝑥1>0,𝑥2>0,

所以𝑦1+𝑦2=−4𝑡𝑡2−3,𝑦1𝑦2=1𝑡2−3,因为直线𝑙与双曲线的右支交于A,B两点,所以𝑥1+𝑥2>0,𝑥1𝑥2>0,即𝑡(𝑦1+𝑦2)+4>0且(𝑡𝑦1+2)(𝑡𝑦2

+2)>0,所以{𝑡2−3≠0Δ=16𝑡2−4𝑡2+12>0𝑡(𝑦1+𝑦2)+4>0(𝑡𝑦1+2)(𝑡𝑦2+2)>0,解得:−√3<𝑡<√3且𝑡≠0因为直线𝑙与𝑦轴交于𝑀点,所以𝑀(0,−2𝑡),因为�

�𝑂⃑⃑⃑⃑⃑⃑=𝑂𝑁⃑⃑⃑⃑⃑⃑,所以𝑁(0,2𝑡)所以|𝐴𝐵|=√1+𝑡2√(𝑦1+𝑦2)2−4𝑦1𝑦2=√1+𝑡2√(−4𝑡𝑡2−3)2−4𝑡2−3=2√3(1+𝑡2)3−𝑡2,点𝑁(0,2𝑡)到

直线𝑙的方程为𝑥=𝑡𝑦+2距离为𝑑=4√1+𝑡2,所以△𝐴𝐵𝑁面积为𝑆=122√3(1+𝑡2)3−𝑡24√1+𝑡2=4√3√1+𝑡23−𝑡2,令√1+𝑡2=𝑚,则𝑚∈(1,2),所以𝑆=4√3√1+𝑡23−𝑡2=4√3𝑚4−𝑚2=4√314𝑚−

𝑚,因为𝑦=4𝑚−𝑚在𝑚∈(1,2)是单调递减函数,所以𝑦=4𝑚−𝑚∈(0,3),所以𝑆=4√314𝑚−𝑚∈(4√33,+∞).所以△𝐴𝐵𝑁面积的取值范围为(4√33,+∞)20.(2022·江苏·高二课时练习)已知

双曲线C:𝑥2𝑎2-𝑦2𝑏2=1(a>0,b>0)经过点(√2,1),焦点到渐近线的距离为1.(1)若直线l:y=kx-1与双曲线C有两个不同的交点,求实数k的取值范围;(2)若直线l:y=kx-1与

双曲线C交于A,B两点,O是坐标原点,且三角形AOB的面积为√2,求实数k的值.【解题思路】(1)由点在双曲线上及点线距离公式列方程组求参数a、b,即可得双曲线方程,再联立双曲线与直线方程得到含参数k的一元二次方程,

根据交点个数可得{1−𝑘2≠0Δ>0,即可求k的范围.(2)由(1)应用韦达定理得到𝑥1+𝑥2=2𝑘𝑘2−1,𝑥1𝑥2=2𝑘2−1,由三角形面积公式有𝑆△𝐴𝑂𝐵=12|𝑥1−𝑥2|,可得关于k的方程,进而求实数k的值

.【解答过程】(1)由题意,{2𝑎2−1𝑏2=1𝑏𝑐√𝑎2+𝑏2=1,解得{𝑎=1𝑏=1,所以双曲线为𝑥2−𝑦2=1.由{𝑥2−𝑦2=1𝑦=𝑘𝑥−1,消去y整理得:(1−𝑘2)𝑥2+2𝑘𝑥−2=0.所以{1−𝑘2≠0Δ=4𝑘2+8(1−�

�2)>0,解得:−√2<𝑘<√2且𝑘≠±1.因此,实数k的取值范围为(−√2,−1)∪(−1,1)∪(1,√2).(2)设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),由(1)得:𝑥1+𝑥2=2𝑘𝑘2−1,𝑥1𝑥2=2𝑘2−1.由题意,直线l恒过点D

(0,-1).①若𝑥1𝑥2<0,则S△AOB=S△AOD+S△BOD=12|𝑥1|⋅|−1|+12|𝑥2|⋅|−1|=12|𝑥1−𝑥2|=√2,②若𝑥1𝑥2>0,则S△AOB=|S△AOD-S△BOD|=|1

2|𝑥1|·|−1|+12|𝑥2|·|−1||=12|𝑥1−𝑥2|=√2.所以(𝑥1−𝑥2)2=(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1𝑥2=8,即(2𝑘𝑘2−1)2−8𝑘2−1=8,解得𝑘=0或𝑘=±√62.由(1)知:𝑘=0或𝑘=±√62均满足题意

,故𝑘=0或𝑘=±√62.21.(2022·广东·高二期末)已知圆𝐹1:𝑥2+𝑦2+4𝑥=0,圆𝐹2:𝑥2+𝑦2−4𝑥−12=0,一动圆与圆𝐹1和圆𝐹2同时内切.(1)求动圆圆心𝑀的轨迹方程;(2)设点𝑀的轨迹为曲线

𝐶,两互相垂直的直线𝑙1,𝑙2相交于点𝐹2,𝑙1交曲线𝐶于𝑀,𝑁两点,𝑙2交圆𝐹1于𝑃,𝑄两点,求△𝑃𝑄𝑀与△𝑃𝑄𝑁的面积之和的取值范围.【解题思路】(1)根据动圆圆心到两定点距离的关系可以判断其为双曲线;(2)分两种情况讨论,每一种情况中计算|𝑀�

�|、|𝑃𝑄|,从而求得面积的表达式,再求范围即可.【解答过程】(1)由𝐹1:𝑥2+𝑦2+4𝑥=0,得(𝑥+2)2+𝑦2=4,可知𝐹1(−2,0),其半径为2,由𝐹2:𝑥2+𝑦2−4𝑥−12=0,得(𝑥−2)2+𝑦2=16,可知𝐹2(2

,0),其半径为4.设动圆半径为𝑟,动圆圆心到𝐹1的距离为𝑛,到𝐹2的距离为𝑚,则有{𝑛+2=𝑟𝑚+4=𝑟⇒𝑛−𝑚=2或{𝑛+𝑟=2𝑚+𝑟=4⇒𝑚−𝑛=2,即|𝑛−𝑚|=2=2𝑎,得𝑎=1,又|𝐹1𝐹2|=4=2

𝑐>2𝑎,所以动圆圆心𝑀的轨迹是以𝐹1,𝐹2为焦点的双曲线,由𝑐2=𝑎2+𝑏2,可得𝑏2=3.所以动圆圆心𝑀的轨迹方程为𝑥2−𝑦23=1.(2)①当直线𝑙1的斜率存在时,由题意,𝑘≠0,设𝑙1:𝑦=𝑘𝑥−2𝑘

,与双曲线联立{𝑦=𝑘𝑥−2𝑘𝑥2−𝑦23=1⇒(3−𝑘2)𝑥2+4𝑘2𝑥−4𝑘2−3=0,由于其于双曲线有两个不同的交点,所以{3−𝑘2≠0Δ=16𝑘4+4(3−𝑘2)(4𝑘2+3)=36𝑘2+36>0,得𝑘2≠3且𝑘2≠0,且|𝑀𝑁|=√1+𝑘2

×6√1+𝑘2|3−𝑘2|=6(𝑘2+1)𝑘2−3.设𝑙2:𝑦=−1𝑘𝑥+2𝑘,即𝑥+𝑘𝑦−2=0.设圆𝐹1到直线𝑙2的距离为𝑑,则𝑑=|−2−2|√𝑘2+1=4√𝑘2+1,因为𝑙

2交圆𝐹1于𝑃,𝑄两点,故𝑑<2,得𝑘2>3.且|𝑃𝑄|=2√22−𝑑2=4√𝑘2−3𝑘2+1,由题意可知𝑀𝑁⊥𝑃𝑄,所以𝑆△𝑃𝑄𝑀+𝑆△𝑃𝑄𝑁=12×|𝑃𝑄|×|𝑀𝑁|=12√𝑘2+1𝑘2−3=12√1+4𝑘

2−3,因为𝑘2>3,可得𝑆△𝑃𝑄𝑀+𝑆△𝑃𝑄𝑁>12.②当直线𝑙1的斜率不存在时,|𝑃𝑄|=4,|𝑀𝑁|=6,所以𝑆△𝑃𝑄𝑀+𝑆△𝑃𝑄𝑁=12×4×6=12,所以𝑆△𝑃𝑄𝑀+

𝑆△𝑃𝑄𝑁≥12.22.(2022·贵州铜仁·高二期末(文))已知抛物线的顶点为坐标原点,焦点在坐标轴上,设𝑀(1,−2)是抛物线上一点.(1)求抛物线方程;(2)若抛物线的焦点在x轴上,过点M做两条直线𝑙1,𝑙2分别交抛物线于A,B两点,若直线𝑙1与𝑙2的倾斜角互补,求

△𝑀𝐴𝐵面积的最大值.【解题思路】(1)设抛物线方程为𝑦2=2𝑝𝑥或𝑥2=−2𝑝𝑦(𝑝>0),点M代入抛物线方程可得答案;(2)抛物线方程为𝑦2=4𝑥,设𝐴(𝑦124,𝑦1),𝐵(𝑦224,𝑦2

),根据𝑘𝑀𝐴=−𝑘𝑀𝐵,得𝑦1+𝑦2=4,设直线𝑙𝐴𝐵:𝑦−𝑦1=𝑥−𝑦124,求出点M到直线𝑙𝐴𝐵的距离为𝑑,|𝐴𝐵|,可得𝑆△𝐴𝐵𝑀,令𝑦1−2=𝑡,得𝑆△𝐴𝐵𝑀=14|𝑡3−16�

�|,𝑓(𝑡)=14|𝑡3−16𝑡|是偶函数,讨论0≤𝑡≤2的情况利用导数判断单调性可得答案.【解答过程】(1)由题意抛物线过点𝑀(1,−2),所以设抛物线方程为:𝑦2=2𝑝𝑥或𝑥2=−2𝑝𝑦(𝑝>0),带入点M得

,𝑝=2或𝑝=14,抛物线方程为:𝑦2=4𝑥或𝑥2=−12𝑦.(2)由抛物线焦点在x轴上,抛物线方程为𝑦2=4𝑥,设𝐴(𝑦124,𝑦1),𝐵(𝑦224,𝑦2),因为直线𝑙1与𝑙2的倾斜角互补,所以𝑘𝑀𝐴=−

𝑘𝑀𝐵,得𝑦1+2𝑦124−1=−𝑦2+2𝑦224−1,即𝑦1+2(𝑦1+2)(𝑦1−2)=−𝑦2+2(𝑦2+2)(𝑦2−2),整理得𝑦1+𝑦2=4,所以𝑘𝐴𝐵=𝑦2−𝑦1

𝑦224−𝑦124=1则设直线𝑙𝐴𝐵:𝑦−𝑦1=𝑥−𝑦124,即𝑥−𝑦+𝑦1−𝑦124=0,点M到直线𝑙𝐴𝐵的距离为:𝑑=|3+𝑦1−𝑦124|√2,|𝐴𝐵|=√2|𝑦224−𝑦12

4|=√2|𝑦2−𝑦1|=2√2|2−𝑦1|,所以𝑆△𝐴𝐵𝑀=12×|3+𝑦1−𝑦124|√2×2√2×|2−𝑦1|=14|(𝑦1−2)2−16||𝑦1−2|,令𝑦1−2=𝑡,由𝑦1+𝑦2=4,𝑦1≥0,𝑦2≥0,得−2≤�

�≤2,所以𝑆△𝐴𝐵𝑀=14|𝑡3−16𝑡|.因为𝑓(𝑡)=14|𝑡3−16𝑡|是偶函数,所以只需讨论0≤𝑡≤2的情况.当0≤𝑡≤2时,令𝑔(𝑡)=16𝑡−𝑡3,则𝑔′(𝑡)=16−3𝑡2>0,所以𝑔(𝑡)=16𝑡−𝑡3在[0,2

]上单调递增,所以𝑔(𝑡)=16𝑡−𝑡3的最大值为𝑔(2)=24,即𝑆△𝐴𝐵𝑀=14|𝑡3−16𝑡|的最大值为𝑓(2)=14𝑔(2)=6.综上可知,△𝐴𝐵𝑀的面积的最大值为6.23.(2022·河南·

高二期末(文))已知抛物线𝐶:𝑥2=2𝑝𝑦(𝑝>0)上的点(𝑡,4)到焦点𝐹的距离等于圆𝑥2+𝑦2−2𝑥+4𝑦−31=0的半径.(1)求抛物线𝐶的方程;(2)过点𝐹作两条互相垂直的直线�

�1与𝑙2,直线𝑙1交𝐶于𝑀,𝑁两点,直线𝑙2交𝐶于𝑃,𝑄两点,求四边形𝑀𝑃𝑁𝑄面积的最小值.【解题思路】(1)根据圆的半径及抛物线的定义可得方程;(2)分别联立两条直线与抛物线,可得线段𝑀𝑁与𝑃𝑄长度,进而

可得面积,结合基本不等式可得最小值.【解答过程】(1)由题设知,抛物线的准线方程为𝑦=−𝑝2,由点(𝑡,4)到焦点𝐹的距离等于圆𝑥2+𝑦2−2𝑥+4𝑦−31=0的半径,而𝑥2+𝑦2−2𝑥+4𝑦−31=0可化为(𝑥−1)2+(𝑦+2)2=

36,即该圆的半径为6,所以4+𝑝2=6,解得𝑝=4,所以抛物线𝐶的标准方程为𝑥2=8𝑦;(2)由题意可知,直线𝑙1与直线𝑙2的斜率都存在,且焦点𝐹坐标为(0,2),因为𝑙1⊥𝑙2,不妨设直线𝑙1的方程为𝑦=𝑘�

�+2,直线𝑙2的方程为𝑦=−1𝑘𝑥+2,联立{𝑥2=8𝑦𝑦=𝑘𝑥+2,得𝑥2−8𝑘𝑥−16=0,Δ=64𝑘2+64>0恒成立.设𝑀(𝑥1,𝑦1),𝑁(𝑥2,𝑦2),则𝑥1+𝑥2=8𝑘,𝑥1𝑥2=−16,所以|

𝑀𝑁|=𝑦1+𝑝2+𝑦2+𝑝2=𝑘(𝑥1+𝑥2)+4+𝑝=8𝑘2+8,同理,得|𝑃𝑄|=8(−1𝑘)2+8=8𝑘2+8,所以四边形𝑀𝑃𝑁𝑄的面积𝑆=12|𝑀𝑁||𝑃𝑄|=12(8𝑘2+8)(8𝑘2+8)=12(128+64𝑘

2+64𝑘2)≥12(128+2√64𝑘2⋅64𝑘2)=128,(当且仅当𝑘=±1时等号成立)所以四边形𝑀𝑃𝑁𝑄的面积的最小值是128.24.(2023·全国·高三专题练习)已知直线l1:y=k1x和l2:y=k2x

与抛物线y2=2px(p>0)分别相交于A,B两点(异于原点O)与直线l:y=2x+p分别相交于P,Q两点,且𝑘1⋅𝑘2=−2.(1)求线段AB的中点M的轨迹方程;(2)求△POQ面积的最小值.【解题思路】(1)联立方程,求出𝐴(2

𝑝𝑘12,2𝑝𝑘1),𝐵(2𝑝𝑘22,2𝑝𝑘2),表达出线段AB的中点M的坐标,消去参数,求出轨迹方程;(2)设直线𝐴𝐵:𝑥=𝑚𝑦+𝑡,与抛物线𝑦2=2𝑝𝑥联立,求出两根之和,两根之积,表达出弦长,进而表达出面积,

换元后,求出最小值.【解答过程】(1)联立{𝑦2=2𝑝𝑥𝑦=𝑘1𝑥,解得:𝑥=2𝑝𝑘12,把𝑥=2𝑝𝑘12代入𝑦=𝑘1𝑥得:𝑦=𝑘1𝑥=2𝑝𝑘1,所以𝐴(2𝑝𝑘12,2𝑝𝑘1),同

理可得:𝐵(2𝑝𝑘22,2𝑝𝑘2),则线段AB的中点M的坐标为(𝑝𝑘12+𝑝𝑘22,𝑝𝑘1+𝑝𝑘2),因为𝑘1𝑘2=−2,所以{𝑥=𝑝𝑘12+𝑝𝑘22=𝑝(𝑘12+𝑘22)4=𝑝[(𝑘1+𝑘2)2+4]4𝑦=𝑝𝑘1+𝑝𝑘2=𝑝(𝑘1

+𝑘2)−2,消去𝑘1+𝑘2得:𝑦2=𝑝𝑥−𝑝2所以线段AB的中点M的轨迹方程为𝑦2=𝑝𝑥−𝑝2(2)设𝐴(𝑦122𝑝,𝑦1),𝐵(𝑦222𝑝,𝑦2)则直线𝑙1:𝑦=2𝑝𝑦1𝑥,与𝑦=2𝑥+𝑝联立得:𝑥=𝑝𝑦12𝑝−2𝑦1

,则𝑦=2𝑝22𝑝−2𝑦1,所以𝑃(𝑝𝑦12𝑝−2𝑦1,2𝑝22𝑝−2𝑦1),同理可得:𝑄(𝑝𝑦22𝑝−2𝑦2,2𝑝22𝑝−2𝑦2),则|𝑃𝑄|=√5|𝑝𝑦12𝑝−2𝑦1−𝑝𝑦22𝑝−2𝑦

2|=√5𝑝2|𝑦1−𝑦2|2|(𝑝−𝑦1)(𝑝−𝑦2)|,其中2𝑝𝑦1⋅2𝑝𝑦2=−2,解得:𝑦1𝑦2=−2𝑝2,设直线𝐴𝐵:𝑥=𝑚𝑦+𝑡,与抛物线𝑦2=2𝑝�

�联立得:𝑦2−2𝑝𝑚𝑦−2𝑝𝑡=0,则𝑦1+𝑦2=2𝑝𝑚,𝑦1𝑦2=−2𝑝𝑡,又𝑦1𝑦2=−2𝑝2,所以𝑡=𝑝,则(𝑝−𝑦1)(𝑝−𝑦2)=𝑝2−(𝑦1+𝑦2)𝑝+𝑦1𝑦2=−𝑝2(2𝑚+1),|𝑦1−𝑦2|=√(2�

�𝑚)2+8𝑝2=2𝑝√𝑚2+2,所以|𝑃𝑄|=√5𝑝√𝑚2+2|2𝑚+1|,点O到直线PQ的距离为𝑝√5,所以△POQ面积为𝑆=12⋅√5𝑝√𝑚2+2|2𝑚+1|⋅𝑝√

5=𝑝2√𝑚2+22⋅|2𝑚+1|,令2𝑚+1=𝑧,则𝑚=𝑧−12,𝑧≠0,所以𝑆=𝑝2√(𝑧−12)2+22⋅|𝑧|=𝑝24√9×(1𝑧)2−2(1𝑧)+1=𝑝24√9(1𝑧−19)2+89,当𝑧=9,即𝑚

=4时,△POQ面积取得最小值,最小值为√26𝑝2.25.(2022·上海静安·二模)如图,点𝑃(𝑥𝑃,𝑦𝑃)是𝑦轴左侧(不含𝑦轴)一点,抛物线𝐶:𝑦2=4𝑥上存在不同的两点𝐴,𝐵,且𝑃𝐴,𝑃𝐵的中点均在抛物线C

上.(1)若𝑃(−1,2),点A在第一象限,求此时点A的坐标;(2)设𝐴𝐵中点为𝑀,求证:直线𝑃𝑀⊥𝑦轴;(3)若𝑃是曲线𝑥2+𝑦24=1(𝑥<0)上的动点,求△𝑃𝐴𝐵面积的最大值.【解题思路】(1)设出

点𝐴(𝑥𝐴,𝑦𝐴),表示出𝐴𝑃中点,代入抛物线方程求解即可;(2)设𝐴(𝑦𝐴24,𝑦𝐴),𝐵(𝑦𝐵24,𝑦𝐵),𝑀(𝑥𝑀,𝑦𝑀),求出𝐴𝑃中点代入抛物线,同理将𝐵𝑃中点代入抛物线,由一元二

次方程及韦达定理得𝑦𝑃=𝑦𝑀,即可得证;(3)当𝑙𝐴𝐵⊥𝑥轴时,直接求出𝐴,𝐵坐标计算面积即可;当𝑙𝐴𝐵的斜率存在时,用𝑃点坐标表示出直线𝐴𝐵方程,由弦长公式表示出|𝐴�

�|,求出点𝑃到直线𝐴𝐵的距离,表示出面积,结合𝑥𝑃的范围即可求解.【解答过程】(1)设点𝐴(𝑥𝐴,𝑦𝐴),则𝑥𝐴=𝑦𝐴24,所以𝐴𝑃中点坐标为(𝑦𝐴2−48,𝑦𝐴+22)代入𝑦2=4𝑥,得𝑦𝐴2−4𝑦𝐴−12=0(𝑦𝐴>0),

所以𝑦𝐴=6,即𝐴(9,6);(2)设𝐴(𝑦𝐴24,𝑦𝐴),𝐵(𝑦𝐵24,𝑦𝐵),𝑀(𝑥𝑀,𝑦𝑀),所以𝐴𝑃中点(𝑦𝐴2+4𝑥𝑃8,𝑦𝐴+𝑦𝑃2)代入𝑦2=4𝑥,得𝑦𝐴⬚2−2𝑦𝑃

𝑦𝐴−𝑦𝑃⬚2+8𝑥𝑃=0,同理,𝑦𝐵⬚2−2𝑦𝑃𝑦𝐵−𝑦𝑃⬚2+8𝑥𝑃=0.所以,𝑦𝐴,𝑦𝐵是方程𝑦2−2𝑦𝑃𝑦−𝑦𝑃⬚2+8𝑥𝑃=0的两根,由韦达定理:𝑦𝐴+𝑦𝐵=

2𝑦𝑃,又𝐴𝐵中点为𝑀(𝑥𝑀,𝑦𝑀),所以2𝑦𝑀=𝑦𝐴+𝑦𝐵,所以𝑦𝑃=𝑦𝑀,即直线𝑃𝑀⊥𝑦轴;(3)当𝑙𝐴𝐵⊥𝑥轴时,由对称性知,𝑃在𝑥轴上,则𝑃(−1,0),所以𝑦2−2𝑦𝑃𝑦−�

�𝑃⬚2+8𝑥𝑃=0化为𝑦2−8=0,即𝑦𝐴=2√2,𝑦𝐵=−2√2,所以𝑆△𝐴𝐵𝐶=12×4√2×3=6√2;当𝑙𝐴𝐵的斜率存在时,𝑙𝐴𝐵方程为𝑦−𝑦𝐴=𝑦𝐴−𝑦𝐵𝑥𝐴−𝑥𝐵(𝑥−𝑥𝐴)=𝑦𝐴−𝑦𝐵𝑦𝐴24

−𝑦𝐵24(𝑥−𝑥𝐴),即−𝑦𝐴+𝑦=4𝑦𝐴+𝑦𝐵(𝑥−𝑥𝐴)=2𝑦𝑃(𝑥−𝑥𝐴),所以𝑦=2𝑦𝑃𝑥−2𝑥𝐴𝑦𝑃+𝑦𝐴=2𝑦𝑃𝑥+𝑦𝐴⋅𝑦𝐵𝑦𝐴+𝑦𝐵,又由(2)知,𝑦𝐴⋅𝑦�

�=8𝑥𝑃−𝑦𝑃2,则𝑦=2𝑦𝑃𝑥+8𝑥𝑃−𝑦𝑃22𝑦𝑃,所以|𝐴𝐵|=√1+𝑦𝑃24⋅|𝑦𝐴−𝑦𝐵|=√1+𝑦𝑃24×√8(𝑦𝑃2−4𝑥𝑃)=√2(�

�𝑃2+4)(𝑦𝑃2−4𝑥𝑃).又点𝑃到直线𝐴𝐵的距离𝑑=|2𝑦𝑃𝑥𝑃+8𝑥𝑃−𝑦𝑃22𝑦𝑃−𝑦𝑃|√1+4𝑦𝑃2=32|4𝑥𝑃−𝑦𝑃2|√𝑦𝑃

2+4,故𝑆△𝐴𝐵𝐶=12×|𝐴𝐵|×𝑑=3√24(𝑦𝑃2−4𝑥𝑃)32.又𝑥𝑃2+𝑦𝑃24=1(𝑥𝑃<0),得𝑦𝑃2=4−4𝑥𝑃2,故𝑆△𝐴𝐵𝐶=3√24[5−(2𝑥𝑃+1)2]32,由𝑥𝑃∈(−

1,0),𝑆△𝐴𝐵𝐶∈(6√2,15√104].综上,𝑆△𝐴𝐵𝐶∈[6√2,15√104],所以△𝐴𝐵𝐶的面积的最大值为15√104.26.(2022·全国·高三专题练习)如图,已知F是抛物线𝑦2=2𝑝𝑥(𝑝

>0)的焦点,过点F的直线与抛物线交于A,B两点,与圆O交于C,D两点(点A,C在第一象限),𝐸(−√𝑝,0),|𝐸𝐹|=√2+1.(1)求抛物线的方程;(2)若|𝐴𝐵|=|𝐶𝐷|,求凹四边形𝑂𝐸𝐵𝐶面积的最小值.【解题思路】(1)表示出𝐹(𝑝2,0),由两点间的距

离公式即可求出𝑝=2,即可得出抛物线的方程.(2)设直线𝐴𝐵:𝑥=𝑚𝑦+1,直线与抛物线联立,求出𝐴,𝐵的坐标,设圆𝑂:𝑥2+𝑦2=𝑟2,圆O与抛物线联立,求出𝐶,𝐷的坐标,由于|𝐴𝐵|=|𝐶𝐷|,则�

�2=4(𝑚2+1)2+1𝑚2+1,记凹四边形𝑂𝐸𝐵𝐶的面积为S,则𝑆=𝑆△𝐸𝐹𝐵+𝑆△𝑂𝐹𝐶,带入即可求出𝑆=(2+√2)√𝑚2+1−(√2+1)𝑚−𝑚2(𝑚2+1),再讨论𝑚≤0,𝑚>0即可求出答案.【解答过

程】(1)易知𝐹(𝑝2,0),则|𝐸𝐹|=𝑝2+√𝑝=√2+1,故𝑝=2,抛物线方程是𝑦2=4𝑥.(2)设直线𝐴𝐵:𝑥=𝑚𝑦+1,直线与抛物线联立,得𝑦2−4𝑚𝑦−4=0,又点A在第一象限,故{𝑦

𝐴=2𝑚+2√𝑚2+1,𝑦𝐵=2𝑚−2√𝑚2+1.设圆𝑂:𝑥2+𝑦2=𝑟2,圆O与抛物线联立,得(𝑚2+1)𝑦2+2𝑚𝑦+1−𝑟2=0,又点C在第一象限,故{𝑦𝐶=−𝑚+√𝑟2(𝑚2+1)−1𝑚2+1,𝑦

𝐷=−𝑚−√𝑟2(𝑚2+1)−1𝑚2+1.由于|𝐴𝐵|=|𝐶𝐷|,则𝑦𝐴−𝑦𝐵=4√𝑚2+1=𝑦𝐶−𝑦𝐷=2√𝑟2(𝑚2+1)−1𝑚2+1,故𝑟2=4(𝑚2+1)2+1𝑚2+1,{𝑦𝐶=−𝑚+2(𝑚2+1)√𝑚

2+1𝑚2+1,𝑦𝐷=−𝑚−2(𝑚2+1)√𝑚2+1𝑚2+1.记凹四边形𝑂𝐸𝐵𝐶的面积为S,则𝑆=𝑆△𝐸𝐹𝐵+𝑆△𝑂𝐹𝐶=√2+12(−𝑦𝐵)+12𝑦𝑐=−√2+12(2𝑚−2√𝑚2+1)+−𝑚+2

(𝑚2+1)√𝑚2+12(𝑚2+1)=(√2+1)(√𝑚2+1−𝑚)+√𝑚2+1−𝑚2(𝑚2+1)=(2+√2)√𝑚2+1−(√2+1)𝑚−𝑚2(𝑚2+1)①若𝑚≤0,𝑆=(2+√2)√𝑚2+1−(√2+1)𝑚−𝑚2(𝑚2+1)≥(2+√2)√𝑚2+1≥2+√

2.②若𝑚>0,𝑆=(√2+1)[√2(𝑚2+1)−𝑚]−𝑚2(𝑚2+1)≥(√2+1)[(𝑚+1)−𝑚]−𝑚4𝑚=√2+34.综上所述,凹四边形𝑂𝐸𝐵𝐶面积的最小值是√2+34,当𝑚=1,𝑟=√662时取到.27.(2022·青海·模拟预测(理))

已知抛物线𝐶:𝑥2=2𝑝𝑦(𝑝>0)的焦点为F,点𝑀(4,𝑦0)在抛物线C上,且|𝑀𝐹|=4+𝑝2.(1)求抛物线C的方程;(2)过点F的直线l与抛物线C交于A,B两点,分别过点A,B作抛物线C的切线

,记两切线的交点为P,求△𝑃𝐴𝐵面积的最小值.【解题思路】(1)根据抛物线的焦半径公式求解即可;(2)设直线𝑙:𝑦=𝑘𝑥+1,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),联立直线与抛物线的方程,得出

韦达定理,利用导数的几何意义求解两切线,进而求得𝑃(2𝑘,−1),再得出△𝑃𝐴𝐵的面积关于𝑘的表达,进而分析最小值即可【解答过程】(1)因为点𝑀(4,𝑦0)在抛物线C上,所以𝑦0=8𝑝.由抛物

线的定义可得|𝑀𝐹|=𝑦0+𝑝2=4+𝑝2,则𝑦0=4,从而8𝑝=4,解得𝑝=2.故抛物线C的方程为𝑥2=4𝑦.(2)由(1)可知𝐹(0,1).由题意可得直线l的斜率存在,设直线

𝑙:𝑦=𝑘𝑥+1,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),联立{𝑦=𝑘𝑥+1𝑥2=4𝑦,整理得𝑥2−4𝑘𝑥−4=0,则𝑥1+𝑥2=4𝑘,𝑥1𝑥2=−4,从而|𝑥1−𝑥2|=√(𝑥1+𝑥2)2−4𝑥1𝑥2=4√𝑘2+1,故|𝐴𝐵|=√𝑘2

+1|𝑥1−𝑥2|=4(𝑘2+1).因为𝑦=14𝑥2,所以𝑦′=12𝑥,则直线AP的方程为𝑦−𝑦1=12𝑥1(𝑥−𝑥1),即𝑦=12𝑥1𝑥−14𝑥12.同理可得直线BP的方

程为𝑦=12𝑥2𝑥−14𝑥22.联立{𝑦=12𝑥1𝑥−14𝑥12𝑦=12𝑥2𝑥−14𝑥22,解得{𝑥=𝑥1+𝑥22=2𝑘𝑦=𝑥1𝑥24=−1,即𝑃(2𝑘,−1).点P到直线l的距离𝑑=2𝑘2+2√𝑘2+1=2√𝑘2+1,则△𝑃𝐴𝐵的面

积𝑆=12|𝐴𝐵|𝑑=12×4(𝑘2+1)×2√𝑘2+1=4(𝑘2+1)⋅√𝑘2+1.因为𝑘2≥0,所以√𝑘2+1≥1,所以4(𝑘2+1)⋅√𝑘2+1≥4,即△𝑃𝐴𝐵面积的最小值是4,当且仅当𝑘=0时取等号.28.(2022·广东惠州·高三阶段练习)在一张纸上

有一圆𝐶:(𝑥+5)2+𝑦2=64,定点𝑀(5,0),折叠纸片使圆𝐶上某一点𝑀1恰好与点𝑀重合,这样每次折叠都会留下一条直线折痕𝑃𝑄,设折痕𝑃𝑄与直线𝑀1𝐶的交点为𝑇.(1)求点𝑇的轨迹𝐶′方程;(2

)曲线𝐶′上一点N,点A、B分别为直线𝑙1:𝑦=34𝑥在第一象限上的点与𝑙2:𝑦=−34𝑥在第四象限上的点,若𝐴𝑁⃑⃑⃑⃑⃑⃑=𝜆𝑁𝐵⃑⃑⃑⃑⃑⃑,𝜆∈[13,2],求△𝐴𝑂𝐵面积的取值范围.【解题思路】(1)依题意可得|𝑀1𝑇|=|𝑇𝑀|,即可得

到||𝑇𝐶|−|𝑇𝑀||=|𝐶𝑀1|=8,根据双曲线的定义可得点𝑇的轨迹为以𝐶(−5,0),𝑀(5,0)为焦点,实轴长为8的双曲线,从而求出𝑇的轨迹方程;(2)设𝐴(𝑥1,34𝑥1),𝐵(𝑥2,−

34𝑥2),𝑃(𝑥𝑁,𝑦𝑁),且𝑥1>0,𝑥2>0,根据𝐴𝑁⃑⃑⃑⃑⃑⃑=𝜆𝑁𝐵⃑⃑⃑⃑⃑⃑,即可得到𝑥1𝑥2=4(1+𝜆)2𝜆,再表示出|𝑂𝐴|、|𝑂𝐵|,设𝑂𝐴的倾斜角为𝜃,利

用二倍角公式即同角三角函数的基本关系求出sin∠𝐴𝑂𝐵,再根据𝑆△𝐴𝑂𝐵=12|𝑂𝐴|⋅|𝑂𝐵|sin∠𝐴𝑂𝐵及对勾函数的性质计算可得;【解答过程】(1)解:依题意可得点𝑀1与𝑀关于𝑃𝑄对称,则|𝑀1�

�|=|𝑇𝑀|,∴||𝑇𝐶|−|𝑇𝑀||=||𝑇𝐶|−|𝑇𝑀1||=|𝐶𝑀1|=8<10=|𝐶𝑀|.则点𝑇的轨迹为以𝐶(−5,0),𝑀(5,0)为焦点,实轴长为8的双曲线,∴2𝑎=8,2𝑐=10,又𝑎2+𝑏2=𝑐2,故𝑎=4

,𝑐=5,𝑏=3,所以双曲线方程为𝑥216−𝑦29=1;(2)解:由题意知,𝑙1,𝑙2分别为双曲线𝐶′:𝑥216−𝑦29=1的渐近线,设𝐴(𝑥1,34𝑥1),𝐵(𝑥2,−34𝑥2),𝑃

(𝑥𝑁,𝑦𝑁),且𝑥1>0,𝑥2>0,由𝐴𝑁⃑⃑⃑⃑⃑⃑=𝜆𝑁𝐵⃑⃑⃑⃑⃑⃑得𝑥𝑁−𝑥1=𝜆(𝑥2−𝑥𝑁),𝑦𝑁−34𝑥1=𝜆(−34𝑥2−𝑦𝑁),∴𝑥𝑁=𝑥1+𝜆𝑥21+𝜆,𝑦𝑁=34⋅𝑥1−𝜆𝑥21+𝜆.∴(�

�1+𝜆𝑥2)216(1+𝜆)2−(𝑥1−𝜆𝑥2)216(1+𝜆)2=1,整理得4𝜆𝑥1𝑥2=16(1+𝜆)2,即𝑥1𝑥2=4(1+𝜆)2𝜆又|𝑂𝐴|=√𝑥12+91

6𝑥12=54𝑥1,同理|𝑂𝐵|=54𝑥2,设𝑂𝐴的倾斜角为𝜃,则sin∠𝐴𝑂𝐵=sin2𝜃=2sin𝜃cos𝜃sin2𝜃+cos2𝜃=2tan𝜃1+tan2𝜃=2×341+916=2425.∴𝑆△𝐴𝑂𝐵=

12|𝑂𝐴|⋅|𝑂𝐵|sin∠𝐴𝑂𝐵=12⋅2516𝑥1𝑥2⋅2425=34𝑥1𝑥2=3(𝜆+1𝜆+2)因为𝜆∈[13,2],易知函数𝑦=𝜆+1𝜆在[13,1]上单调递减,在(1,2]上单

调递增,当𝜆=1时,(𝑆△𝐴𝑂𝐵)min=12,当𝜆=13时,(𝑆△𝐴𝑂𝐵)max=16;∴△𝐴𝑂𝐵面积取值范围是[12,16].29.(2022·山东泰安·模拟预测)已知抛物线𝐶:𝑦2=2𝑝𝑥(𝑝>0)上一点𝐾

(𝑡,𝑡)(𝑡≠0)到焦点F的距离为5.(1)求抛物线C的方程;(2)过点F的直线l与抛物线C交于P,Q两点,直线OP,OQ与圆𝐸:(𝑥−4)2+𝑦2=16的另一交点分别为M,N,O为坐标原点,求△𝑂𝑀𝑁与△𝑂𝑃𝑄面积之比的最大值.【解题思

路】(1)将点𝐾(𝑡,𝑡)代入抛物线方程,并结合抛物线的定义,求得𝑝的值,即可.(2)设直线𝑙的方程为𝑥=𝑚𝑦+1,𝑃(𝑡2,2𝑡),𝑄(𝑠2,2𝑠),易得|𝑂𝑃|和|𝑂𝑄|的长,将直线𝑂𝑃,

𝑂𝑄的方程与圆的方程联立,得到点𝑀和点𝑁的坐标,进而得到|𝑂𝑀|和|𝑂𝑁|,再由面积公式可得𝑆△𝑂𝑀𝑁𝑆△𝑂𝑃𝑄=|𝑂𝑀||𝑂𝑁||𝑂𝑃||𝑂𝑄|化简运算,得解.【解答过程】(1)依题意可得{𝑡+𝑝2=5𝑡2=2𝑝𝑡,因为𝑡≠0,所

以解得{𝑝=2𝑡=4,所以抛物线C的方程为𝑦2=4𝑥.(2)设过F点的直线方程为𝑥=𝑚𝑦+1,联立方程{𝑦2=4𝑥,𝑥=𝑚𝑦+1,得𝑦2−4𝑚𝑦−4=0,则Δ=16𝑚2+16>0,所以𝑦1+𝑦2=4𝑚①,𝑦1𝑦2=−4②,设𝑃(𝑡2,2�

�),𝑄(𝑠2,2𝑠),代入①②得{𝑡𝑠=−1𝑡+𝑠=2𝑚③,则直线OP的方程为𝑦=2𝑡𝑥,直线OQ的方程为𝑦=2𝑠𝑥,联立方程{(𝑥−4)2+𝑦2=16𝑦=2𝑡𝑥,解得𝑀(8𝑡2𝑡2+4,16𝑡𝑡

2+4),同理可得𝑁(8𝑠2𝑠2+4,16𝑠𝑠2+4),则𝑆△𝑂𝑀𝑁𝑆△𝑂𝑃𝑄=|𝑂𝑀||𝑂𝑁||𝑂𝑃||𝑂𝑄|=64(𝑡2+4)(𝑠2+4)=64(𝑡𝑠)2+4(𝑡2+𝑠2)+

16=644(𝑡2+𝑠2)+17④,由③得𝑡2+𝑠2=(𝑡+𝑠)2−2𝑡𝑠=4𝑚2+2≥2,代入④得𝑆△𝑂𝑀𝑁𝑆△𝑂𝑃𝑄=6416𝑚2+25≤6425,当且仅当𝑚=0时等号成立,,所以𝑆△�

�𝑀𝑁𝑆△𝑂𝑃𝑄的最大值为6425.故△𝑂𝑀𝑁与△𝑂𝑃𝑄面积之比的最大值为6425.30.(2022·浙江绍兴·模拟预测)如图,已知抛物线𝐶:𝑥2=4𝑦,直线l过点𝑇(0,𝑡)(𝑡>0)与抛物线交于A、B两点,且在A、B处的

切线交于点P,过点P且垂直于x轴的直线𝑙′分别交抛物线C、直线l于M、N两点.直线l与曲线𝐶′:𝑥2=4(𝑦+𝑡)交于C、D两点.(1)求证:点N是𝐴𝐵中点;(2)设△𝐷𝑀𝑁、△𝑃𝐴𝐵的面积分别为𝑆1、𝑆

2,求𝑆1𝑆2的取值范围.【解题思路】(1)分别求出以A、B为切点的切线方程,联立求出点P,进而求出N的横坐标,利用“设而不求法”得到𝑥1+𝑥2=4𝑘,即可证明;(2)设𝜃=∠𝐷𝑁𝑃.分别表示出�

�△𝐷𝑀𝑁=12|𝑀𝑁|⋅|𝐷𝑁|sin𝜃和𝑆△𝑃𝐴𝐵=2×12|𝑁𝑃|⋅|𝐵𝑁|sin𝜃,得到𝑆1𝑆2=|𝑀𝑁|⋅|𝐶𝐷|2|𝑁𝑃|⋅|𝐴𝐵|.利用“设而不求法”分别表示出|𝐴𝐵|

,|𝑁𝑃|,|𝐶𝐷|,|𝑀𝑁|,得到𝑆1𝑆2=14√𝑘2+2𝑡√𝑘2+𝑡,利用函数求出𝑆1𝑆2的取值范围.【解答过程】(1)因为点𝑇(0,𝑡)(𝑡>0)的直线l过与抛物线𝐶:𝑥2=4𝑦交于A、B两点,所以直线的斜率存在

,可设𝑙:𝑦=𝑘𝑥+𝑡.设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),则{𝑥2=4𝑦𝑦=𝑘𝑥+𝑡,消去y可得:𝑥2−4𝑘𝑥−4𝑡=0,所以𝑥1+𝑥2=4𝑘,𝑥1𝑥2=−4𝑡.对抛物线�

�:𝑥2=4𝑦可化为𝑦=14𝑥2,求导得:𝑦=12𝑥,所以以𝐴(𝑥1,𝑦1)为切点的切线方程为𝑦−𝑦1=12𝑥1(𝑥−𝑥1),整理得:𝑦=12𝑥1𝑥−14𝑥1⬚2.同理可求:以𝐵(𝑥2,𝑦2)为切点的切线方程为𝑦=12𝑥2𝑥−

14𝑥2⬚2.两条切线方程联立解得:𝑥𝑃=2𝑘,𝑦𝑃=−𝑡,所以𝑃(2𝑘,−𝑡).过点P且垂直于x轴的直线𝑙′为:𝑥=2𝑘,所以𝑥𝑁=2𝑘.所以𝑥𝑁=𝑥1+𝑥22,即点N是𝐴𝐵中点.(2)设𝜃=∠𝐷𝑁𝑃.

因为点D到MN的距离为|𝐷𝑁|sin𝜃,所以𝑆△𝐷𝑀𝑁=12|𝑀𝑁|⋅|𝐷𝑁|sin𝜃.因为点B到MN的距离为|𝐵𝑁|sin𝜃,所以𝑆△𝑃𝐴𝐵=2𝑆△𝐵𝑃𝑁=2×12|𝑁𝑃|⋅|𝐵𝑁|sin𝜃.所以𝑆1𝑆2=12|𝑀𝑁|⋅

|𝐷𝑁|sin𝜃2×12|𝑁𝑃|⋅|𝐵𝑁|sin𝜃=|𝑀𝑁|⋅|𝐷𝑁|2|𝑁𝑃|⋅|𝐵𝑁|.由(1)可知:点N是𝐴𝐵中点.同理可证:点N是𝐶𝐷中点.所以𝑆1𝑆2=|𝑀𝑁|⋅|𝐷𝑁|2|𝑁𝑃|⋅|𝐵𝑁|=|𝑀𝑁

|⋅12|𝐶𝐷|2|𝑁𝑃|⋅12|𝐴𝐵|=|𝑀𝑁|⋅|𝐶𝐷|2|𝑁𝑃|⋅|𝐴𝐵|.设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),则{𝑥2=4𝑦𝑦=𝑘𝑥+𝑡,消去y可得:𝑥2−4𝑘𝑥−4𝑡=0,所以𝑥1+𝑥2=4𝑘,𝑥1𝑥2

=−4𝑡.所以|𝐴𝐵|=√(1+𝑘2)(𝑥1−𝑥2)2=4√(1+𝑘2)(𝑘2+𝑡).由(1)可知:𝑃(2𝑘,−𝑡),𝑁(2𝑘,2𝑘2+𝑡),所以|𝑁𝑃|=2𝑘2+2𝑡.同理可求:|𝐶𝐷|=4√(1+𝑘2)(𝑘2+2𝑡),|𝑀

𝑁|=𝑘2+𝑡.所以𝑆1𝑆2=|𝑀𝑁|⋅|𝐶𝐷|2|𝑁𝑃|⋅|𝐴𝐵|=12(𝑘2+𝑡)⋅4√(1+𝑘2)(𝑘2+2𝑡)(2𝑘2+2𝑡)⋅4√(1+𝑘2)(𝑘2+𝑡)=14√𝑘2

+2𝑡√𝑘2+𝑡=14√1+1𝑘2𝑡+1,因为𝑘2𝑡>0,所以𝑘2𝑡+1>1,所以0<1𝑘2𝑡+1<1,所以1<1+1𝑘2𝑡+1<2,所以1<√1+1𝑘2𝑡+1<√2,所以14<1

4√1+1𝑘2𝑡+1<√24.即𝑆1𝑆2的取值范围为(14,√24).

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