高三数学文科圆锥曲线大题训练(含答案)
高三数学文科圆锥曲线大题训练(含详细解答)
1.已知椭圆22:416C x y +=. (1)求椭圆C 的离心率;
(2)设椭圆C 与y 轴下半轴的交点为B ,如果直线()10y kx k =+≠交椭圆C 于不同的两点,E F ,且,,B E F 构成以EF 为底边,B 为顶点的等腰三角形,判断直线EF 与圆
221
2
x y +=
的位置关系. 1.解:(I)由题意,椭圆C 的标准方程为
22
1164
x y +=, 所以2222216,4,12从而a b c a b ===-=,
因此4,a c ==故椭圆C
的离心率c e a =
=
分 (II)由22
1,416
y kx x y =+??+=?得()22
148120k x kx ++-=, 由题意可知0?>. ..............5分
设点,E F 的坐标分别为()()1122,,,x y x y ,EF 的中点M 的坐标为(),M M x y ,
则1224214M x x k x k +==-+,122
1
214M y y y k
+==+......................7分 因为BEF ?是以EF 为底边,B 为顶点的等腰三角形,
所以BM EF ⊥,
因此BM 的斜率1
BM k k
=-
. ............... ...........................................8分 又点B 的坐标为()0,2-,所以2
22
1
2
2381440414M BM M y k k k k x k k ++++===-
--
+,..........10分 即()238104k k k k +-=-≠,亦即218k =,
所以4
k =±,....................12分
故EF
的方程为440y -+=. ............... ...........................................13分
又圆22
12x y +=
的圆心()0,0O 到直线EF
的距离为d ==>, 所以直线EF 与圆相离.....................14分
2.已知椭圆的中心在坐标原点O
,长轴长为
离心率e =
F 的直线l 交
椭圆于P ,Q 两点. (1)求椭圆的方程;
(2)当直线l 的斜率为1时,求POQ ?的面积;
(3)若以,OP OQ 为邻边的平行四边形是矩形,求满足该条件的直线l 的方程.
2.解:(1)由已知,椭圆方程可设为()22
2210x y a b a b
+=>>. --------1分
∵长轴长为
离心率2
e =
,∴1,b c a === 所求椭圆方程为2
212
x y +=. ----------- 4分 (2)因为直线l 过椭圆右焦点()1,0F ,且斜率为1,所以直线l 的方程为1y x =-.
设()()1122,,,P x y Q x y ,
由 2222,1,
x y y x ?+=?=-? 得 23210
y y +-=,解得 1211,3y y =-=. ∴ 1212112
223
POQ S OF y y y y ?=?-=-=. --------------9分
(3)当直线l 与x 轴垂直时,直线l 的方程为1x =,此时POQ ∠小于90,,OP OQ 为
邻边的平行四边形不可能是矩形.
当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为()1y k x =-.
由 ()22
22,1,
x y y k x ?+=??=-?? 可得()2222124220k x k x k +-+-=.
∴22121222
422
,1212k k x x x x k k
-+==++.11(1)y k x =-,22(1)y k x =-
2
122
12k y y k -∴=+因为以,OP OQ 为邻边的平行四边形是矩形0OP OQ ??=u u u r u u u r .
由22
121222
2201212k k OP OQ x x y y k k
--?=+=+=++uu u r uuu r 得22k =,
k ∴=∴
所求直线的方程为1)y x =-. ----------------14分
3.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22
221(0)x y a b a b
+=>>的一个顶点为(2,0)A -,
离心率为
3
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)直线l 过点A ,过O 作l 的平行线交椭圆C 于P ,Q 两点,如果以PQ 为直径的圆与直线l 相切,求l 的方程. 3. 解:(1)依题意,椭圆的焦点在x 轴上,
因为2a =,
c a =
,
所以 c =
222
43b a c =-=.
所以 椭圆的方程为22
3144
x y +=. …………4分 (2)依题意,直线l 的斜率显然存在且不为0,设l 的斜率为k ,
则可设直线l 的方程为(2)y k x =+, 则原点O 到直线l 的距离为
d =
.
设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,
则 22
34
y kx x y =??+=? 消y 得22
(31)4k x +=. 可得
P ,(Q .
因为 以PQ 为直径的圆与直线l 相切,
所以
1
||2
PQ d =,即||OP d =. 所以 222
+=, 解得 1k =±.
所以直线l 的方程为20x y -+=或20x y ++=. ………14分
4.的椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>与直线2x =相交于,P Q 两点(点P
在x 轴上方),且2PQ =.点,A B 是椭圆上位于直线PQ 两侧的两个动点,且
APQ BPQ ∠=∠.
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)求四边形APBQ 面积的取值范围.
4.解:(1)由已知得e =12b a =,设椭圆方程为22221(0)4x y b b b +=>
由题意可知点(2,1)P 在椭圆上, 所以
22
4114b b +=.解得2
2b =. 故椭圆C 的标准方程为22
182
x y +=. ………4分 (2)由题意可知,直线PA ,直线PB 的斜率都存在且不等于0. 因为APQ BPQ ∠=∠,所以PA PB k k =-.
设直线PA 的斜率为k ,则直线:1(2)PA y k x -=-(0k ≠).
由2248
(12),
x y y kx k ?+=?=+-?得222(14)8(12)161640k x k k x k k ++-+--=……(1). 依题意,方程(1)有两个不相等的实数根,即根的判别式0?>成立.
即()
2222
64(12)4(14)161640k k k k k ?=--+-->,
化简得2
16(21)0k +>,解得12
k ≠-
. 因为2是方程(1)的一个解,所以2216164
214A k k x k --?=+.
所以22
882
14A k k x k
--=+. 当方程(1)根的判别式0?=时,1
2
k =-
,此时直线PA 与椭圆相切. 由题意,可知直线PB 的方程为1(2)y k x -=--.
同理,易得2222
8()8()2882
14()14B k k k k x k k ----+-==
+-+. 由于点,A B 是椭圆上位于直线PQ 两侧的两个动点,APQ BPQ ∠=∠,
且能存在四边形APBQ ,则直线PA 的斜率k 需满足12
k >. 设四边形APBQ 面积为S ,则 11
2222
APQ BPQ A B S S S PQ x PQ x ??=+=
?-+?- 2222
1882882
21414B A k k k k PQ x x k k --+-=?-=-
++21614k k =+ 由于12k >
,故2
1616
1144k S k k k
==++. 当12k >
时,144k k +>,即11
0144k k
<
<+,即04S <<. (此处另解:设t k =,讨论函数1()4f t t t
=+在1,2t ??
∈+∞
???
时的取值范围. 222141
()4t f t t t
-'=-=,则当12t >时,()0f t '>,()f t 单调递增.
则当1
2
t >
时,()(4,)f t ∈+∞,即S ∈()0,4.) 所以四边形APBQ 面积S 的取值范围是()0,4. ………14分
5.已知椭圆的一个顶点为)1,0(-A ,焦点在x 轴上,若右焦点到直线
022=+-y x 的距离为3. (1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线()0y kx m k =+≠与椭圆相交于不同的两点M 、N ,当A M A N
=时,
求m 的取值范围.
5.解: (1)依题意可设椭圆方程为22
21x y a
+=,………….2分
则右焦点F
的坐标为
)
,
3=,解得23a =,
故所求椭圆的标准方程为2
213
x y +=. ………………………….5分
6.已知椭圆1C 的中心在坐标原点,两焦点分别为双曲线2
22:12
x C y -=的顶点,直线
0=x 与椭圆1C 交于A ,B 两点,且点A 的坐标为(1),点P 是椭圆1C 上异
于点A ,B 的任意一点,点Q 满足0AQ AP ?=,0BQ BP ?=,且A ,B ,Q 三点不共线. (1)求椭圆1C 的方程; (2)求点Q 的轨迹方程;
(3)求ABQ ?面积的最大值及此时点Q 的坐标.
6.(1)解法1: ∵ 双曲线2
22:12
x C y -=的顶点为1(0)F ,20)F , ……1分
∴ 椭圆1C 两焦点分别为1(0)F ,20)F .
设椭圆1C 方程为122
22=+b
y a x ()0a b >>,
∵ 椭圆1C 过点A (1),∴ 1224a AF AF =+=,得
2a =.……2分
∴ 2
222b a =-
=. ………………………3分
∴ 椭圆1C 的方程为 22
142x y +=. ………………………4分
解法2: ∵ 双曲线2
22:12
x C y -=的顶点为1(0)F ,20)F , …………………1分
∴ 椭圆1C 两焦点分别为1(0)F ,20)F .
设椭圆1C 方程为122
22=+b
y a x ()0a b >>,
∵ 椭圆1C 过点A (1), ∴
22
21
1a b +=. ① ………………………2分 . ∵ 2
2
2a b =+, ② ………………………3分 由①②解得2
4a =, 2
2b =.
∴ 椭圆1C 的方程为 22
142
x y +=. ………………………4分 (2)解法1:设点),(y x Q ,点),(11y x P ,
由A (1)及椭圆1C 关于原点对称可得B 1)-,
∴(1)AQ x y =-,11(1)AP x y =-,
(1)BQ x y =+,11(1)BP x y =+.
由 0AQ AP ?=, 得 11((1)(1)0x x y y +--=, ……………………5分
即 11((1)(1)x x y y =---. ①
同理, 由0BQ BP ?=, 得 11((1)(1)x x y y =-++. ② ……………6分 ①?②得 2
2
2
2
11(2)(2)(1)(1)x x y y --=--. ③ ………………………7分
由于点P 在椭圆1C 上, 则22
11142
x y +=,得221142x y =-, 代入③式得 2
222112(1)(2)(1)(1)y x y y ---=--.
当2110y -≠时,有2225x y +=,
当2110y -=
,则点(1)P -
或P ,此时点Q
对应的坐标分别为或
(1)- ,其坐标也满足方程2225x y +=. ………………………8分
当点P 与点A 重合时,即点
P (1),由②得
3y =-,
解方程组22
25,
3,
x y y ?+=??=-?? 得点Q
的坐标为
)
1-
或22??
- ? ???
. 同理, 当点P 与点B 重合时,可得点Q
的坐标为()
或22??
- ? ???
.
∴点Q 的轨迹方程为 22
25x y +=,
除去四个点
)1-
,22??
- ? ???
, ()
, 2??
? ???
. ………………………9分 解法2:设点),(y x Q ,点),(11y x P ,
由
A (1)及椭圆1C 关于原点对称可得
B 1)-, ∵0AQ AP ?=,0BQ BP ?=, ∴AQ AP ⊥,BQ BP ⊥.
1=-
(1x ≠,① ……………………5分
1=-
(1x ≠. ② ……………………6分
①?② 得 1222211
1
122
y y x x --?=--. (*) ………………………7分
∵ 点P 在椭圆1C 上, ∴ 2211142x y +=,得22
1122
x y =-,
代入(*)式得221
2
211112122x y x x -
-?=--,即2211122
y x --?=-, 化简得 2225x y +=.
若点(1)P -
或P , 此时点Q
对应的坐标分别为或
(1)- ,其坐标也满足方程2225x y +=. ………………………8分
当点P 与点A 重合时,即点
P (1),由②得
3y =-,
解方程组22
25,
3,
x y y ?+=??=-?? 得点Q
的坐标为
)
1-
或2?
-????
.
同理, 当点P 与点B 重合时,可得点Q
的坐标为()
或2??
?
???
. ∴点Q 的轨迹方程为 22
25x y +=,
除去四个点
)1-
,22??
- ? ???
, ()
,
22??
- ? ???
. ………………………9分 (3) 解法1:点Q (),x y 到直线:
AB 0x =
.
△ABQ
的面积为S =………………………10分
x =
+=
………………………11分
而22
2(2)42y x x =??≤+
(当且仅当2x =
∴S =≤=
2=
. ……12分
当且仅当2x =
时, 等号成立.
由22225,x x y ?=???+=?
解得22,x y ?=
???=?
或22.x y ?=-???=-?
………………………13分
∴△ABQ
的面积最大值为
2, 此时,点Q
的坐标为2?????
或2??- ? ???
.…14分 解法2:由于
AB =
,
故当点Q 到直线AB 的距离最大时,△ABQ 的面积最大. ………………………10分
设与直线AB 平行的直线为0x m
+=, 由22
0,25,
x m x y ?++=??
+=?
?消去x ,得22
5250y c ++-=, 由()
22
3220250m m ?=-
-=,解得m =.
………………………11分 若2m =
,则
2y =-,2
x =-;若2m =-
2y =,2
x =. …12分
故当点Q 的坐标为22?? ?
???或22??-- ? ???
时,△ABQ 的面积最大,其值为
1
2
2
S AB =
=
. ………………………14分 7.如图,B A ,分别是椭圆C :)0(122
22>>=+b a b
y a x 的左右顶点,F 为其右焦点,2是
AF 与FB 的等差中项,3是AF 与FB 的等比中项.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)已知点P 是椭圆C 上异于B A ,的动点,直线l 过点A 且垂直于x 轴,若过F 作直线FQ 垂直于AP ,并交直线l 于点
Q .证明:B P Q ,,三点共线.
7.【解析】: (1)解:F (1,0),|AF|=a+c ,|BF|=a ﹣c .由2是|AF|与|FB|的等差中项,是|AF|与|FB|的等比中项. ∴
,解得a=2,c=1,
∴b 2
=a 2
﹣c 2
=3. ∴椭圆C 的方程为
=1.
(2)证明:直线l 的方程为:x=﹣2,直线AP 的方程为:y=k (x+2)(k≠0),
联立,化为(3+4k 2
)x 2
+16k 2
x+16k 2
﹣12=0,
∴,
∴x P =,∴y P =k (x P +2)=
,
∵QF ⊥AP ,∴k PF =﹣. 直线QF 的方程为:y=﹣
,
把x=﹣2代入上述方程可得y Q =, ∴Q
.
∴k PQ =
=
,k BQ =
.
∴k PQ =k BQ , ∴B ,P ,Q 三点共线.
8.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为2
,且经过点()0,1.圆
22221:C x y a b
+=+. (1)求椭圆C 的方程;
(2)若直线l ():0y kx m k =+≠与椭圆C 有且只有一个公共点M ,且l 与圆1C 相交
于,A B 两点,问AM BM +=0是否成立?请说明理由.
8.解析:(1)解:∵ 椭圆22
22:1x y C a b
+=过点()0,1,
∴ 2
1b =.
∵2
222
c
a b c a =
=+, ∴24a =. ∴椭圆C 的方程为2
214
x y +=. ……………4分 (2)解法1:由(1)知,圆1C 的方程为225x y +=,其圆心为原点O . ……………5分 ∵直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点M ,
∴方程组22
,
14
y kx m x y =+??
?+=?? (*) 有且只有一组解. 由(*)得()
222
148440k x kmx m +++-=. …………6分
从而()(
)()2
2
2
8414440km k
m
?=-+-=,化简得2214m k =+.①………7分
()
22
8414214M km km
x k k =-=-++,22241414M M k m m y kx m m k k =+=-+=++. ……9分 ∴ 点M 的坐标为224,1414km
m k k ??-
?++??
. ……………10分 由于0k ≠,结合①式知0m ≠,
∴OM k k ?=22
1141414m
k k k +?=-≠--
+. …………11分 ∴ OM 与AB 不垂直. ……12分 ∴ 点M 不是线段AB 的中点. ………13分 ∴AM BM +=0不成立. ………14分
解法2:由(1)知,圆1C 的方程为2
2
5x y +=,其圆心为原点O . ………5分 ∵直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点M ,
∴方程组22
,14
y kx m x y =+??
?+=?? (*) 有且只有一组解. 由(*)得()
222
148440k x kmx m +++-=. ………6分
从而()(
)()2
2
2
8414440km k
m
?=-+-=,化简得2214m k =+.① ………7分
()
22
8414214M km km
x k k =-
=-++, ………………8分 由于0k ≠,结合①式知0m ≠,
设()()1122,,,A x y B x y ,线段AB 的中点为(),N N N x y , 由22
,5,
y kx m x y =+??
+=?消去y ,得()2221250k x kmx m +++-=.…………9分 ∴ 122
21N x x km
x k +=
=-+. …………10分 若N M x x =,得22
4114km km
k k -=-++ ,化简得30=,矛盾. ………11分 ∴ 点N 与点M 不重合. ………12分 ∴ 点M 不是线段AB 的中点. …………13分 ∴ AM BM +=0不成立. ………14分
9.已知抛物线C :2
2(0)y px p =>的焦点为F ,若过点F 且斜率为1的直线与抛物线相交于,M N 两点,且8MN =. (1)求抛物线C 的方程;
(2)设直线l 为抛物线C 的切线,且l ∥MN ,P 为l 上一点,求PM PN ?的最小值. 9.【解析】(1)由题可知(
,0)2p F ,则该直线方程为:2
p
y x =-,………1分 代入2
2(0)y px p =>
得:2
2
304
p x px -+=,设1122(,),(,)M x y N x y ,则有
123x x p +=…3分
∵8MN =,∴128x x p ++=,即38p p +=,解得
p =2
∴抛物线的方程为:2
4y x =.………5分 (2)设l 方程为y x b =+,代入
24y x =,得22(24)0x b x b +-+=,
因为l 为抛物线C 的切线,∴0?=,
解得1b =,∴:l 1y x =+ ………7分 由(1)可知:126x x +=,121x x =
设(,1)P m m +,则1122(,(1)),(,(1))PM x m y m PN x m y m =--+=--+
所以1212()()[(1)][(1)]PM PN x m x m y m y m ?=--+-+-+
2212121212()(1)()(1)x x m x x m y y m y y m =-+++-++++
126x x +=,121x x =,
21212()1616y y x x ==,124y y =-, 2212124()y y x x -=-,∴12
1212
4
4x x y y y y -+==-
221644(1)(1)PM PN m m m m ?=-+--+++ ………10分
222[43]2[(2)7]14m m m =--=--≥-
当且仅当2m =时,即点P 的坐标为(2,3)时,PM PN ?的最小值为14-.………12分 10.已知动圆C 过定点)(2,0M ,且在x 轴上截得弦长为4.设该动圆圆心的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 方程;
(2)点A 为直线l :20x y --=上任意一点,过A 作曲线C 的切线,切点分别为P 、 Q ,APQ ?面积的最小值及此时点A 的坐标. 10.解析:(1)设动圆圆心坐标为(,)C x y ,根据题意得
=, (2分)
化简得24x y =. (2分) (2)解法一:设直线PQ 的方程为y kx b =+,
由24x y y kx b
ì?=?í?=+??消去y 得2440x kx b --=
设1122(,),(,)P x y Q x y ,则121244x x k x x b
ì+=??í?=-??,且21616k b D =+ (2分)
以点P 为切点的切线的斜率为1112y x ¢=,其切线方程为1111
()2
y y x x x -=- 即21111
24
y x x x =
- 同理过点Q 的切线的方程为22211
24
y x x x =- 设两条切线的交点为(,)A A A x y 在直线20x y --=上,
12x x 1Q ,解得121222
4A A x x x k x x y b ì+??==???í
??==-????
,即(2,)A k b - 则:220k b +-=,即22b k =- (2分) 代入222161616323216(1)160k b k k k D =+=+-=-+>
12||||PQ x x \=
-=
(2,)A k b -到直线PQ
的距离为d =
(2分)
3
3
22224(22)4[(1)1]k k k =-+=-+
\当1k =时,APQ S D 最小,其最小值为4,此时点A 的坐标为(2,0). (4分) 解法二:设00(,)A x y 在直线20x y --=上,点1122(,),(,)P x y Q x y 在抛物线24x y = 上,则以点P 为切点的切线的斜率为1112y x ¢=,其切线方程为1111
()2
y y x x x -=- 即111
2
y x x y =
- 同理以点Q 为切点的方程为221
2y x x y =- (2分) 设两条切线的均过点00(,)A x y ,则010*******
12y x x y y x x y ì??=-??í??=-????
,
\点,P Q 的坐标均满足方程
0012y xx y =-,即直线PQ 的方程为:001
2
y x x y =- (2分)
代入抛物线方程24x y =消去y 可得:
2
00240x x x y -+=
00(,)A x y 到直线PQ
的距离为d = (2分)
3
3
222200011
(48)[(2)4]22
x x x =-+=-+
所以当02x =时,APQ S D 最小,其最小值为4,此时点A 的坐标为(2,0). (4分)
11.已知点)1,2(A 在抛物线:E 2x ay =上,直线1:l 1y kx =+(R k ∈,且0k ≠)与抛物线E 相交于C B ,两点,直线AC AB ,分别交直线2:l 1y =-于点S ,T .
(1)求a 的值;
(2)
若S T =1l 的方程;
(3)试判断以线段ST 为直径的圆是否恒过两个定点?若是,求这两个定点的坐
标;若不是,说明理由.
11.(1)解:∵点()2,1A 在抛物线2:E x ay =上, ∴4a =. ……1分 第(2)、(3)问提供以下两种解法:
解法1:(2)由(1)得抛物线E 的方程为24x y =.
设点,B C 的坐标分别为()()1122,,,x y x y ,依题意,2211224,4x y x y ==,
由21,4,y kx x y =+??=?消去y 得2440x kx --=,
解得1,22x k ==±.
∴12124,4x x k x x +==-. ……………2分
直线AB 的斜率2
111111
124224
AB
x y x k x x --+===--, 故直线AB 的方程为()12
124
x y x +-=-. ……………3分 令1y =-,得1822x x =-
+,∴点S 的坐标为18
2,12x ??-- ?+??
. ……………4分
同理可得点T 的坐标为28
2,12x ??-- ?+??. ……………5分
∴()()()
121212888222222x x ST x x x x -??
=-
--= ?++++?? ()()()121212
121288248x x x x
x x x x x x k
k
---=
=
=
+++. ……………6分
∵ST =
∴12x x -=. 由()2
2
1212124x x x x x x -=+-,得22201616k k =+,
解得2k =, 或2k =-, …………… 7分
∴直线1l 的方程为21y x =+,或21y x =-+. ……………9分 (3)设线段ST 的中点坐标为()0,1x -,
则()()()12012124418822222222x x x x x x x ++??=-+-=-
?++++?? ()()()121244444
4222248k k x x x x k
k
++=-
=-
=
-+++. ……………10分
而2
ST =
()
()()2
2
21212
12
2
2
2
1614k x x x x x x k k k +-+-==
, ……………11分
∴以线段ST 为直径的圆的方程为()2
222114x y ST k ??
+++= ???()22
41k k +=. 展开得()()2
22
2
2414414k x x y k k k
++++=-=. ……………12分 令0x =,得()2
14y +=,解得1y =或3y =-. ……………13分 ∴以线段ST 为直径的圆恒过两个定点()()0,1,0,3-. ……………14分 解法2:(2)由(1)得抛物线E 的方程为24x y =.
设直线AB 的方程为()112y k x -=-,点B 的坐标为()11,x y ,
由()112,1,y k x y ?-=-?=-?解得122,1.
x k y ?
=-?
?
?=-?
∴点S 的坐标为12
2,1k ??-- ???. ………2分
由()1212,
4,y k x x y ?-=-?=?消去y ,得2114840x k x k -+-=, 即()()12420x x k --+=,解得2x =或142x k =-. ∴1142x k =-,2
2111114414
y x k k =
=-+. ∴点B 的坐标为()211142,441k k k --+. ………3分 同理,设直线AC 的方程为()212y k x -=-,
则点T 的坐标为22
2,1k ??-- ???,点C 的坐标为()222242,441k k k --+. …………4分
∵点,B C 在直线1:1l y kx =+上,
∴()()
()()
()()2
2222
2112
1212121
4414414242k k k k k k k k k k k k k -+--+---=
=
----121k k =+-.
∴121k k k +=+. ………5分
又()211144142k k k k -+=-1+,得()21111214442412k k kk k k k k k -=-=+--, 化简得122
k
k k =
. ……………6分 ()121212
22222k k ST k k k k -????=---= ? ?????, …………7分
∵ST =,∴
(
)1212
2k k k k -=.∴()()22
12125k k k k -=.
由()()()2
2
2
1212121212454k k k k k k k k k k +=-+=+,
得()2
2
5124
k k k +=
+, 解得2k =±. ……8分
∴直线1l 的方程为21y x =+,或21y x =-+. …… 9分
(3)设点(),P x y 是以线段ST 为直径的圆上任意一点, 则0SP TP ?=, ………10分
得()()122222110x x y y k k ????
-+-++++= ???????, …11分
整理得,()2
24410x x y k
+
-++=. …12分 令0x =,得()2
14y +=,解得1y =或3y =-. ……13分 ∴ 以线段ST 为直径的圆恒过两个定点()()0,1,0,3-. …14分
12.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 的中心在原点O ,焦点在x 轴上,短轴长为2,
(1)求椭圆C 的方程;
(2)B A ,为椭圆C 上满足AOB ?
E 为线段AB 的中点,射线OE 交椭圆C 于点P ,设OP tOE =,求实数t 的值.
12.【解】(I)设椭圆C 的方程为)0(122
22>>=+b a b
y a x
由题意可得:??
?
?
?
??===+=2222222b a c e c b a ,解得:1,2===c b a
因此:椭圆C 的方程为12
22
=+y x (II)(1)当B A ,两点关于x 轴对称时,设直线AB 的方程为m x =,
由题意可得:)2,0()0,2( -∈m
将x m =代入椭圆方程1222
=+y x ,得2
2||2
m y -= 所以:4
622||2=
-=?m m S AOB ,解得:232=m 或212
=m ① 又)0,()0,2(2
1
)(21mt m t OB OA t OE t OP ==+==
因为P 为椭圆C 上一点,所以12
)(2
=mt ② 由①②得:42
=t 或342=t ,又知0>t ,于是2=t 或33
2=
t (2)当B A ,两点关于x 轴不对称时,设直线AB 的方程为h kx y +=,
由??
???+==+h kx y y x 1222
得:0124)21(222=-+++h khx x k 设),(),,(2211y x B y x A ,由判别式0>?可得:2
221h k >+
此时:2
2
12122212212122)(,2122,214k h
h x x k y y k h x x k kh x x +=++=++-=+-=+, 所以2
2
22
212212
21211224)(1||k h k k
x x x x k
AB +-++=-++=
因为点O 到直线AB 的距离2
1||k
h d +=
所以:222221||212112221||21k
h k h k k d AB S AOB
+?+-+?+??==?
46
||212122
22=+-+=h k h k ③ 令221k n +=,代入③整理得:0161634
22=+-h n h n
解得:2
4h n =或234h n =,即:22421h k =+或223421h k =+④
又)21,212(),(21)(212
22121k ht
k kht y y x x t OB OA t OE t OP ++-
=++=+== 因为P 为椭圆C 上一点,所以1])21()212(21[22222=+++-k h k kh t ,即1212
2
2=+t k h ⑤ 将④代入⑤得:42
=t 或342=t ,又知0>t ,于是2=t 或332=
t ,经检验,符合题意 综上所述:2=t 或33
2=t
13.已知点()2,1P 在抛物线()2
1:20C x py p =>上,直线l 过点()0,2Q 且与抛物线1C 交
于A 、B 两点。
(1)求抛物线1C 的方程及弦AB 中点M 的轨迹2C 的方程;
(2)若直线1l 、2l 分别为1C 、2C 的切线,且12//l l ,求12l l 到的最近距离。