2x08
=+2+4 (0<x20≤4). 2x0
x28022因为+2≥4(0<x20≤4),当x0=4时等号成立,所以|AB|≥8. 2x0
故线段AB长度的最小值为22.
21.[2014·福建卷] 已知曲线Γ上的点到点F(0,1)的距离比它到直线y=-3的距离小2.
(1)求曲线Γ的方程.
(2)曲线Γ在点P处的切线l与x轴交于点A,直线y=3分别与直线l及y轴交于点M,N.以MN为直径作圆C,过点A作圆C的切线,切点为B.试探究:当点P在曲线Γ上运动(点P与原点不重合)时,线段AB的长度是否发生变化?证明你的结论.
21.解:方法一:(1)设S(x,y)为曲线Γ上任意一点.
依题意,点S到点F(0,1)的距离与它到直线y=-1的距离相等, 所以曲线Γ是以点F(0,1)为焦点,直线y=-1为准线的抛物线, 所以曲线Γ的方程为x2=4y.
(2)当点P在曲线Γ上运动时,线段AB的长度不变.证明如下: 1
由(1)知抛物线Γ的方程为y=x2.
41
设P(x0,y0)(x0≠0),则y0=x2,
40
11
由y′=x,得切线l的斜率k=y′|x=x0=x0,
22
111所以切线l的方程为y-y0=x0(x-x0),即y=x0x-x2.
224011??y=2x0x-4x20,1?由?得A??2x0,0?.
??y=0,11??y=2x0x-4x20,16
x0+,3?. 由?得M?x0??2
??y=3,13
x0+,3?, 又N(0,3),所以圆心C?x?4?
0
131
x0+?, 半径r=|MN|=?x0??42|AB|=|AC|2-r2
=
?1x0-?1x0+3??+32-?1x0+3?
x0???4x0??4?2
22=6.
所以点P在曲线Γ上运动时,线段AB的长度不变. 方法二:(1)设S(x,y)为曲线Γ上任意一点,
则|y-(-3)|-(x-0)2+(y-1)2=2.
依题意,点S(x,y)只能在直线y=-3的上方,所以y>-3,
所以(x-0)2+(y-1)2=y+1, 化简得,曲线Γ的方程为x2=4y. (2)同方法一. 22.、[2014·浙江卷] 已知△ABP的三个顶点都在抛物线C:x2=4y上,F为抛物线C的→
焦点,点M为AB的中点,PF=3FM.
图1-6
(1)若|PF|=3,求点M的坐标; (2)求△ABP面积的最大值.
22.解:(1)由题意知焦点F(0,1),准线方程为y=-1.
设P(x0,y0),由抛物线定义知|PF|=y0+1,得到y0=2,所以P(22,2)或P(-22,2).
222??22,2?. 由PF=3FM,分别得M?-,或M?33??33?(2)设直线AB的方程为y=kx+m,点A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0).
??y=kx+m,
由?2得x2-4kx-4m=0, ?x=4y?
于是Δ=16k2+16m>0,x1+x2=4k,x1x2=-4m, 所以AB中点M的坐标为(2k,2k2+m). →→由PF=3FM,
得(-x0,1-y0)=3(2k,2k2+m-1),
??x0=-6k,所以? 2
?y0=4-6k-3m,?
142
由x2=4y得k=-m+. 00
51514
由Δ>0,k2≥0,得- 又因为|AB|=41+k2k2+m,点F(0,1)到直线AB的距离为d=所以S△ABP=4S△ABF=8|m-1|k2+m=14- 1 m1=,m2=1. 9 16 3m3-5m2+m+1. 15 |m-1| , 1+k21114 -,?上是增函数,在?,1?上是减函数,在?1,?上是增函数. 可得f(m)在??39??9??3?1?256?4?又f??9?=243>f?3?. 1256所以,当m=时,f(m)取到最大值, 9243此时k=±55. 15 2565 所以,△ABP面积的最大值为. 135 x2y25 20.、[2014·广东卷] 已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的一个焦点为(5,0),离心率为. ab3(1)求椭圆C的标准方程; (2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程. 8.、[2014·湖北卷] 设a,b是关于t的方程t2cos θ+tsin θ=0的两个不等实根,则 x2y222 过A(a,a),B(b,b)两点的直线与双曲线2-2=1的公共点的个数为( ) cosθsinθ A.0 B.1 C.2 D.3 8.A [解析] 由方程t2cos θ+tsin θ=0,解得t1=0,t2=-tan θ,不妨设点A(0, x2 0),B(-tan θ,tanθ),则过这两点的直线方程为y=-xtan θ,该直线恰是双曲线2cosθ 2 y2 -2=1的一条渐近线,所以该直线与双曲线无公共点.故选A sinθ 22.、、[2014·湖北卷] 在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C. (1)求轨迹C的方程; (2)设斜率为k的直线l过定点P(-2,1),求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围. 22.解:(1)设点M(x,y),依题意得|MF|=|x|+1, 即(x-1)2+y2=|x|+1, 化简整理得y2=2(|x|+x). ??4x,x≥0,2 故点M的轨迹C的方程为y=? ?0,x<0.? (2)在点M的轨迹C中, 记C1:y2=4x(x≥0),C2:y=0(x<0). 依题意,可设直线l的方程为y-1=k(x+2). ??y-1=k(x+2), 由方程组?2 ?y=4x,? 可得ky2-4y+4(2k+1)=0.① 当k=0时,y=1.把y=1代入轨迹C的方程, 1得x=. 41? 故此时直线l:y=1与轨迹C恰好有一个公共点??4,1?. 当k≠0时,方程①的判别式 Δ=-16(2k2+k-1).② 2k+1 设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y-1=k(x+2),令y=0,得x0=-.③ k ??Δ<0,1(i)若?由②③解得k<-1或k>. 2??x0<0, 1 ,+∞?时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点,故即当k∈(-∞,-1)∪??2? 此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点. ?Δ>0,??Δ=0,?1??1 (ii)若?或?由②③解得k∈?-12?或-≤k<0. 2?????x0<0?x0≥0, 1?? 即当k∈?-1,2?时,直线l与C1只有一个公共点,与C2有一个公共点. ??1 -,0?时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点. 当k∈??2? 11?? -,0?∪?-1,?时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点. 故当k∈?2??2???Δ>0,?11(iii)若?由②③解得-1 22??x0<0, 11 -1,-?∪?0,?时,直线l与C1有一个公共点,与C2有一个公共点,故即当k∈?2??2?? 此时直线l与轨迹C恰好有三个公共点. 1?综上所述,当k∈(-∞,-1)∪? ?2,+∞?∪{0}时,直线l与轨迹C恰好有一个公共点; 11?1? -,0?∪?-1,?时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点;当k∈?-1,-?当k∈?2?2??2???1 0,?时,直线l与轨迹C恰好有三个公共点. ∪??2?14.、[2014·湖南卷] 平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0)的距离和到直线x=-1的距离相等.若机器人接触不到过点P(-1,0)且斜率为k的直线,则k的取值范围是________. 14.(-∞,-1)∪(1,+∞) [解析] 依题意可知机器人运行的轨迹方程为y2=4x.设直 ?y=k(x+1),? 线l:y=k(x+1),联立?2消去y得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,由Δ=(2k2-4)2 ??y=4x, -4k4<0,得k2>1,解得k<-1或k>1. x2 17.、[2014·江苏卷] 如图1-5所示,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别是椭圆2+ay2 =1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点Ab2作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.