??163
?a-b=1,
22b1a=2,
?a2=4,?x22
解得?2∴双曲线的标准方程为-y=1.
4??b=1,
x22
答案:-y=1
4
x2y2
5.(2016·北京高考)双曲线2-2=1(a>0,b>0)的渐近线为正方形OABC的边OA,OC
ab所在的直线,点B为该双曲线的焦点.若正方形OABC的边长为2,则a=________.
解析:不妨令B为双曲线的右焦点,A在第一象限,则双曲线如图所示.
∵四边形OABC为正方形,|OA|=2, π
∴c=|OB|=22,∠AOB=.
4
bb
∵直线OA是渐近线,方程为y=ax,∴a=tan∠AOB=1,即a=b. 又∵a2+b2=c2=8,∴a=2. 答案:2
命题点三 抛物线 命题指数:☆☆☆☆☆ 难度:中 题型:选择题、填空题、解答题 11.(2015·全国卷Ⅰ)已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物线C:
2y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|=( )
A.3 C.9
B.6 D.12
x2y2
解析:选B 由题意,设椭圆E的方程为2+2=1(a>b>0),∵抛物线y2=8x的焦点为
ab(2,0),
∴椭圆中c=2,
c1
又a=,∴a=4,b2=a2-c2=12,
2x2y2
从而椭圆的方程为+=1.
1612∵抛物线y2=8x的准线为x=-2, ∴xA=xB=-2,
将xA=-2代入椭圆方程可得|yA|=3, 由椭圆的对称性可知|AB|=2|yA|=6.
2.(2015·浙江高考)如图,设抛物线y2=4x的焦点为F,不经过焦点的直线上有三个不同的点A,B,C,其中点A,B在抛物线上,点C在y轴上,则△BCF与△ACF的面积之比是( )
|BF|-1A.
|AF|-1|BF|+1C.
|AF|+1
|BF|2-1B.
|AF|2-1|BF|2+1D.
|AF|2+1
解析:选A 由图形可知,△BCF与△ACF有公共的顶点F,|BC|
且A,B,C三点共线,易知△BCF与△ACF的面积之比就等于.由
|AC|抛物线方程知焦点F(1,0),作准线l,则l的方程为x=-1.∵点A,B在抛物线上,过A,B分别作AK,BH与准线垂直,垂足分别为点K,H,且与y轴分别交于点N,M.由抛物线定义,得|BM|=|BF||BC||BM||BF|-1
-1,|AN|=|AF|-1.在△CAN中,BM∥AN,∴==.
|AC||AN||AF|-1
x2y2
3.(2015·山东高考)平面直角坐标系xOy中,双曲线C1:2-2=1(a>0,b>0)的渐近
ab线与抛物线C2:x2=2py(p>0)交于点O,A,B.若△OAB的垂心为C2的焦点,则C1的离心率为________.
2
2pb2pbb?解析:双曲线的两条渐近线方程为y=±x,与抛物线方程联立得交点A??a,a2?,a
2pb2pbp
-a,2?,抛物线焦点为F?0,?,由三角形垂心的性质,得BF⊥OA,即kBF·B?kOA
a???2?p2pb2
-2a2ab?babbb25?=-1,又kBF==-a,kOA=a,所以有?4b-a?a=-1,即2=,故C1的离心2pb4ba4ac率e=a=
3
答案:
2
x2
4.(2015·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于
4M,N两点.
(1)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;
(2)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?说明理由. 解:(1)由题设可得M(2a,a),N(-2a,a), 或M(-2a,a),N(2a,a).
b21+2= a
531+=. 42
2
x
又y′=,
2
x2
故y=在x=2a处的导数值为a,C在点(2a,a)处的切线方程为y-a=a(x-2a),
4即ax-y-a=0.
x2
y=在x=-2a处的导数值为-a,C在点(-2a,a)处的切线方程为y-a=-a(x
4+2a),
即ax+y+a=0.
故所求切线方程为ax-y-a=0和ax+y+a=0. (2)存在符合题意的点.理由如下:
设P(0,b)为符合题意的点,M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为k1,k2.
将y=kx+a代入C的方程,得x2-4kx-4a=0. 故x1+x2=4k,x1x2=-4a. 从而k1+k2==
y1-by2-b
+ x1x2
2kx1x2+?a-b??x1+x2?k?a+b?
=a.
x1x2
当b=-a时,有k1+k2=0,则直线PM的倾斜角与直线PN的倾斜角互补, 故∠OPM=∠OPN,所以点P(0,-a)符合题意.
命题点四 圆锥曲线中的综合问题 命题指数:☆☆☆☆☆ 难度:高 题型:解答题 x2y21.(2016·全国甲卷)已知A是椭圆E:+=1的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E
43于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.
(1)当|AM|=|AN|时,求△AMN的面积; (2)当2|AM|=|AN|时,证明:3<k<2. 解:(1)设M(x1,y1),则由题意知y1>0.
π
由已知及椭圆的对称性知,直线AM的倾斜角为.
4又A(-2,0),因此直线AM的方程为y=x+2. x2y2
将x=y-2代入+=1得7y2-12y=0.
43解得y=0或y=
12, 7
所以y1=
12. 7
11212144
因此△AMN的面积S△AMN=2×××=.
27749(2)证明:设直线AM的方程为y=k(x+2)(k>0), x2y2
代入+=1得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0.
4316k2-122?3-4k2?
由x1·(-2)=,得x1=,
3+4k23+4k2121+k2故|AM|=|x1+2|1+k=.
3+4k221
由题意,设直线AN的方程为y=-k(x+2), 12k1+k2故同理可得|AN|=.
3k2+4由2|AM|=|AN|,得
k2
, 2=23+4k3k+4
即4k3-6k2+3k-8=0.
设f(t)=4t3-6t2+3t-8,则k是f(t)的零点. f′(t)=12t2-12t+3=3(2t-1)2≥0, 所以f(t)在(0,+∞)上单调递增. 又f(3)=153-26<0,f(2)=6>0,
因此f(t)在(0,+∞)上有唯一的零点,且零点k在(3,2)内, 所以3<k<2.
2.(2016·全国乙卷)设圆x2+y2+2x-15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.
(1)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;
(2)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.
解:(1)证明:因为|AD|=|AC|,EB∥AC, 所以∠EBD=∠ACD=∠ADC,所以|EB|=|ED|, 故|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|. 又圆A的标准方程为(x+1)2+y2=16, 从而|AD|=4, 所以|EA|+|EB|=4.
由题设得A(-1,0),B(1,0),|AB|=2,
x2y2
由椭圆定义可得点E的轨迹方程为+=1(y≠0).
43
(2)当l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-1)(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2). y=k?x-1?,??22由?xy得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0, ??4+3=14k2-128k2
则x1+x2=2,x1x2=2.
4k+34k+312?k2+1?
所以|MN|=1+k|x1-x2|=.
4k2+3
2
1过点B(1,0)且与l垂直的直线m:y=-(x-1),
k点A到直线m的距离为
2
, k2+1
4k2+3
. k2+1
1
1+2. 4k+3
所以|PQ|=2?2?24-?2?=4
?k+1?
2
1
故四边形MPNQ的面积S=|MN||PQ|=122
可得当l与x轴不垂直时,四边形MPNQ面积的取值范围为(12,83). 当l与x轴垂直时,其方程为x=1,|MN|=3,|PQ|=8, 故四边形MPNQ的面积为12.
综上,四边形MPNQ面积的取值范围为[12,83).