【高考数学】圆锥曲线经典习题—抛物线大题合集4未命名一、解答题1.已知动圆M 恒过点(1,0)F ,且与直线l :1x =-相切. (1)求动圆圆心M 的轨迹C 的方程;(2)探究在曲线C 上,是否存在异于原点的两点11(,)A x y ,22(,)B x y ,当1216y y =-时,直线AB 恒过定点?若存在,求出该定点坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)轨迹方程为24y x =;(2)直线AB 过定点(4,0). 【解析】(1)因为动圆M,过点F (1,0)且与直线:1l x =-相切, 所以圆心M 到F 的距离等于到直线l 的距离.根据抛物线的定义可以确定点M 的轨迹是抛物线,易求其方程.(II )本小题属于存在性命题,先假设存在A,B 在24y x =上, 直线AB 的方程:211121()y y y y x x x x --=--,即AB 的方程为22121121()4y y y y y y x y +--=-,然后根据1216y y =-,∴AB 的方程为12()(164)0y y y x ++-=,从而可确定其所过定点.解:(1) 因为动圆M,过点F (1,0)且与直线:1l x =-相切, 所以圆心M 到F 的距离等于到直线l 的距离. …………2分 所以,点M 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线,且12p=,2p =, ……4分 所以所求的轨迹方程为24y x =……………6分 (2) 假设存在A,B 在24y x =上, …………7分 ∴直线AB 的方程:211121()y y y y x x x x --=--, …………9分即AB 的方程为:211124()4y y y x y y -=-+, …………10分 即22121121()4y y y y y y x y +--=-…………11分又∵1216y y =-∴AB 的方程为12()(164)0y y y x ++-=,…………12分令0y =,得4x =,所以,无论12,y y 为何值,直线AB 过定点(4,0) …………14分2.(Ⅰ)求以2220x y y +-=的圆心为焦点的抛物线方程;(Ⅱ)若00(,)P x y 为(Ⅰ)中所求抛物线上任意一点,求点P 到直线20x y --=的距离的最小值,并写出此时点P 的坐标. 【答案】(Ⅰ)24x y =(Ⅱ)()2,1P,最小值2【解析】 【分析】(Ⅰ)将圆的方程配成标准式,即可得出圆心坐标,利用抛物线的标准方程即可求解。
(Ⅱ)利用点到线的距离公式求最值。
【详解】 (Ⅰ)2220x y y +-=()2211x y ∴+-=故圆心坐标为(0,1),同时抛物线焦点为(0,1),故抛物线方程为24x y =;(Ⅱ)00(,)P x y 且在抛物线24x y =上,2004x y ∴=.从而点P 到直线20x y --=的距离为d ==≥,当02x = 即()2,1P 时,. 【点睛】本题考查圆的标准方程,求抛物线的标准方程及抛物线上的点到定直线的距离最值问题,属于一般题。
3.已知抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴上,抛物线C 上一点(4,)M m 到其焦点的距离为6.(Ⅰ)求抛物线C 的标准方程;(Ⅱ)若抛物线C 与直线2y kx =-相交于不同的两点A 、B ,且线段AB 中点的横坐标为2,求实数k 的值. 【答案】(1)28y x =(2)2【解析】解:(Ⅰ)由题意设抛物线方程为,其准线方程为2px =-, (2分) ∵P (4,m )到焦点的距离等于A 到其准线的距离,4642pp ∴+=∴= ∴抛物线C 的方程为(2分)(Ⅱ)由消去y ,得22(48)40k x k x -++=(2分)∵直线与抛物线相交于不同两点A 、B ,则有0,64(1)0k k ≠∆=+>,解得, (2分)又1222422x x k k++==,解得2,1k k ==-或(舍去) ∴所求k 的值为24.如图所示,已知点(,4)M a 是抛物线24y x =上一定点,直线AM BM 、的倾斜角互补,且与抛物线另交于A ,B 两个不同的点.(1)求点M 到其准线的距离; (2)求证:直线AB 的斜率为定值. 【答案】(1)5;(2)12- 【解析】 【分析】(1)把点M 的坐标代入抛物线的方程,求出点M 的坐标,然后根据抛物线的定义求出点M 到其准线的距离;(2)设出直线MA 的方程,与抛物线方程联立,得出A 的纵坐标,同理得出B 的纵坐标,由已知条件结合点差法推导出AB 的斜率表达式,把A ,B 的坐标代入,由此能证明直线AB 的斜率为定值. 【详解】(1)∵M (a ,4)是抛物线y 2=4x 上一定点,∴42=4a ,a =4,∵抛物线y 2=4x 的准线方程为x =﹣1,故点M 到其准线的距离为5;(2)由题知直线MA 、MB 的斜率存在且不为0,设直线MA 的方程为:y ﹣4=k (x ﹣4);联立224(4)4161604y k x ky y k y x -=-⎧⇒--+=⎨=⎩,设(),A A A x y ,(),B B B x y , 44A y k ∴+=,即44A y k=-, ∵直线AM BM 、的斜率互为相反数,∴直线MB 的方程为:4(4)y k x -=--, 同理可得:44B y k=--,由A ,B 两点都在抛物线y 2=4x 上,∴ 2A A 4y x =,2B B 4y x =, 2241424A B A B AB A A B A B B y y y y k y y x x y y ∴====-+----,∴直线AB 的斜率为定值12-. 【点睛】本题考查了抛物线的定义,考查了直线与抛物线的位置关系,考查了一元二次方程根与系数关系,考查直线的斜率为定值的证明,属于中档题.5.已知1F ,2F 分别是椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>的左,右焦点,点(P -在椭圆E 上,且抛物线24y x =的焦点是椭圆E 的一个焦点。
(1)求a ,b 的值:(2)过点2F 作不与x 轴重合的直线l ,设l 与圆2222x y a b +=+相交于A ,B 两点,且与椭圆E 相交于C ,D 两点,当111F A F B =⋅时,求△1F CD 的面积。
【答案】(1)1a b ==;(2)7.【解析】 【分析】(1)由已知根据抛物线和椭圆的定义和性质,可求出a ,b ;(2)设直线l 方程为1x ty =+,联立直线与圆的方程可以求出2t ,再联立直线和椭圆的方程化简,由根与系数的关系得到结论,继而求出面积. 【详解】(1)24y x =焦点为F (1,0),则F 1(1,0),F 2(1,0),122P F +P F a ==,解得a =c =1,b =1,(Ⅱ)由已知,可设直线l 方程为1x ty =+,11(,)A x y ,22(,)B x y联立2213x ty x y =+⎧⎨+=⎩得22(1)220t y ty ++-=,易知△>0,则1221222t t +12t +1y y y y ⎧+=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩11 F A F B ⋅=1122(1)(1)x x y y +++=1212(ty +2)(ty +2)+y y=22121222-2t t +1y y +2t y +y +4t +1()()= 因为111F A F B =⋅,所以222-2t t +1=1,解得21t 3= 联立22112x ty x y +⎧⎪⎨+⎪⎩== ,得22t +2y +2ty-10()=,△=82t +1()>0 设3344C ,),(,)x y B x y (,则3423422t y +y t +21y y 2t -⎧⎪⎪⎨⎪-⎪+⎩==1F CD 12341S F F y -y 23∆⋅== 【点睛】本题主要考查抛物线和椭圆的定义与性质应用,同时考查利用根与系数的关系,解决直线与圆,直线与椭圆的位置关系问题。
意在考查学生的数学运算能力。
6.如图,在平面直角坐标系xoy 中,设点1,04F ⎛⎫⎪⎝⎭,直线l :14x =-,点P 在直线l 上移动,R 是线段PF 与y 轴的交点,过R 、P 分别作直线1l 、2l ,使1l PF ⊥,2l l ⊥,12l l Q =.(1)求动点Q 的轨迹C 的方程;(2)已知⊙M :22(4)1x y -+=,过抛物线C 上一点000(,)(1)H x y y ≥作两条直线与⊙M 相切于A 、B 两点,若直线AB 在y 轴上的截距为t ,求t 的最小值. 【答案】(1) 2y x =;(2)11-. 【解析】 【分析】(1)依题意知,得出PQ QF =,利用抛物线的定义,即可求得抛物线的方程; (2)设1122(,),(,)A x y B x y ,求得直线HA 与HB 的方程,进而得到直线AB 的方程,即可作出求解. 【详解】(1)依题意知,点R 是线段FP 的中点,且RQ ⊥FP ,所以RQ 是线段FP 的垂直平分线,即PQ QF =,由抛物线的定义,可得动点Q 的轨迹C 是以F 为焦点,l 为准线的抛物线,又由1,04F ⎛⎫⎪⎝⎭,直线l :14x =-,所以抛物线的方程为2y x =.(2)设1122(,),(,)A x y B x y ,因为114MA y k x =-,所以114HA x k y -=, 可得,直线HA 的方程为111(4)4150x x y y x --+-=, 同理,直线HB 的方程为222(4)4150x x y y x --+-=,所以210101(4)4150x y y y x --+-=,220202(4)4150x y y y x --+-=, 所以直线AB 的方程为200(4)4150x y yy x --+-=,令0x =,可得000154(1)t y y y =-≥, ∵t 关于0y 的函数在[1,)+∞单调递增,所以min 11t =-. 【点睛】本题主要考查了抛物线的定义,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中合理利用抛物线的定义,以及直线与圆的位置关系求得直线的方程是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.7.已知在平面直角坐标系xOy 中,抛物线()220y px p =>的准线方程是12x =-.(1)求抛物线的方程;(2)设直线()()20y k x k =-≠与抛物线相交于M N 、两点,O 为坐标原点,证明:以MN 为直径的圆过原点.【答案】(1)22y x =;(2)见解析 【解析】 【分析】(1)根据抛物线的性质,即可求得p 的值,求得抛物线方程;(2)将直线方程代入抛物线方程,利于韦达定理即可12x x ,由()212124y y x x =,即可求得12y y ,利用向量的坐标运算,即可求得OM ON ⊥,进而可得到结果. 【详解】解:(1)由抛物线()220y px p =>的准线方程为2px =-, 则122p -=-,则1p =, ∴抛物线方程为22y x =;(2)证明:设()()1122,,,M x y N x y ,由2(2)2y k x y x=-⎧⎨=⎩,消去y 整理得()222222140k x k x k -++=, 124x x ∴=,由2211222,2y x y x ==,两式相乘,得()212124y y x x =,注意到12,y y 异号,所以124y y =-,则12120,OM ON x x y y ⋅=+=OM ON ∴⊥, 90MON ∴∠=,所以以MN 为直径的圆过原点. 【点睛】本题考查抛物线的性质,直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理及向量的坐标运算,考查计算能力,属于基础题.8.已知定点()1,0F ,定直线l 的方程为1x =-,点P 是l 上的动点,过点P 与直线l 垂直的直线与线段PF 的中垂线相交于点Q ,设点Q 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程:(2)点()(),0 0A a a >,点(),0B a -, 过点A 作直线1l 与曲线C 相交于G 、E 两点,求证:GBA EBA ∠=∠.【答案】(1)24y x =;(2)见解析【解析】 【分析】(1)根据垂直平分线的性质以及抛物线的定义,求得曲线C 的轨迹方程.(2)设出直线1l 的方程,联立直线1l 的方程和抛物线方程,消去x ,写出韦达定理,通过计算0BG BE k k +=,证得BG BE k k =-,从而证得GBA EBA ∠=∠. 【详解】(1)由题知QF QP d ==,∴点Q 的轨迹是以()1,0F 为焦点,直线1x =-为准线的抛物线, ∴曲线C 的方程为24y x =.(2)设直线1l 的方程为x my a =+,()11,G my a y +,()22,E my a y +,由24x my a y x=+⎧⎨=⎩得2440y my a --=, 124y y m +=, 124y y a =-,又112BG y k my a=+,222BE y k my a =+,∴121222BG BE y y k k my a my a+=+++()()()1212122222my y a y y my a my a ++=++()()()122424022m a a mmy a my a ⨯-+⨯==++∴BG BE k k =-∴GBA EBA ∠=∠ 【点睛】本小题主要考查抛物线的定义,考查直线和抛物线的位置关系,考查根与系数关系的运用,考查运算求解能力,属于中档题.9.设抛物线Γ的方程为22y px =,其中常数0p >,F 是抛物线Γ的焦点. (1)若直线3x =被抛物线Γ所截得的弦长为6,求p 的值; (2)设A 是点F 关于顶点O 的对称点,P 是抛物线Γ上的动点,求||||PA PF 的最大值;(3)设2p =,1l 、2l 是两条互相垂直,且均经过点F 的直线,1l 与抛物线Γ交于点A 、B ,2l 与抛物线Γ交于点C 、D ,若点G 满足4FG FA FB FC FD =+++,求点G 的轨迹方程. 【答案】(1)32p =;(2;(3)23y x =-. 【解析】 【分析】(1)当3x =时,代入抛物线方程,求得y ,可得弦长,解方程可得p ;(2)求得A 的坐标,设出过A 的直线为()2py k x =+,tan k α=,联立抛物线方程,若要使||||PA PF 取到最大值,则直线和抛物线相切,运用判别式为0,求得倾斜角,可得所求最大值;(3)求得(1,0)F ,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,3(C x ,3)y ,4(D x ,4)y ,()G x y ,,设1:(1)l y k x =-,联立抛物线方程,运用韦达定理和两直线垂直斜率之积为-1的条件,结合向量的坐标表示,和消元法,可求得轨迹方程 【详解】(1)由3x =可得y =6,解得32p =; (2)A 是点(2pF ,0)关于顶点O 的对称点,可得(2p A -,0),设过A 的直线为()2py k x =+,tan k α=,联立抛物线方程可得22222(2)04k p k x k p p x +-+=, 由直线和抛物线相切可得△2242(2)0k p p k p =--=,解得1k =±, 可取1k =,可得切线的倾斜角为45︒,由抛物线的定义可得||11||sin(90)cos PA PF αα==︒-,而α的最小值为45︒, ||||PA PF ; (3)由24y x =,可得(1,0)F ,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,3(C x ,3)y ,4(D x ,4)y ,()G x y ,,设1:(1)l y k x =-,联立抛物线24y x =,可得2222(24)0k x k x k -++=,即有12242x x k +=+,12124()2y y k x x k k +=+-=, 由两直线垂直的条件,可将k 换为1k-,可得23424x x k +=+,344y y k +=-, 点G 满足4FG FA FB FC FD =+++,可得4(x ,1234)(4y x x x x =+++-,1234)y y y y +++,即为2123424444x x x x x k k =+++-=+①, 1234444y y y y y k k=+++=-+②, 联立①②式消元可得222211()22y k k x k k=-=+-=-,则G 的轨迹方程为22y x =- 【点睛】本题考查抛物线的定义、方程、性质,直线和抛物线的位置关系,判别式和韦达定理的具体运用,向量的坐标表示,运算及化简求值能力,属于中档题10.已知抛物线G 的顶点在原点,焦点在y 轴正半轴上,点P (m ,4)到其准线的距离等于5.(1)求抛物线G 的方程;(2)如图,过抛物线G 的焦点的直线依次与抛物线G 及圆x 2+(y ﹣1)2=1交于A 、C 、D 、B 四点,试证明|AC |•|BD |为定值;(3)过A 、B 分别作抛物G 的切线l 1,l 2且l 1,l 2交于点M ,试求△ACM 与△BDM 面积之和的最小值.【答案】(1)x 2=4y ;(2)详见解析;(3)2. 【解析】 【分析】(1)利用抛物线的焦半径公式求P ;(2)设直线AB 方y =kx +1,与抛物线联立消去x ,结合焦半径公式化简从而得到定值;(3)欲求面积之和的最小值,利用直线AB 的斜率作为自变量,建立函数模型,转化成求函数的最值问题. 【详解】(1)由题知,抛物线的准线方程为y +1=0,故2p=1 所以抛物线C 的方程为x 2=4y .(2)当直线AB 的斜率不存在时,直线与抛物线只有一个交点, 故直线AB 的斜率一定存在,设直线AB 方y =kx +1交抛物线C 于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由抛物线定义知|AF |=y 1+1,|BF |=y 2+1, 所以|AC |=y 1,|BD |=y 2,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩得x 2﹣4kx ﹣4=0,显然△>0,则x 1+x 2=4k ,x 1•x 2=﹣4,所以y 1•y 2221216x x ⋅==1,所以|AC |•|BD |为定值1.(3)由x 2=4y ,y 14=x 2, '12y =x , 得直线AM 方程y 211142x -=x 1(x ﹣x 1)(1), 直线BM 方程y 221142x -=x 2(x ﹣x 2)(2),由(2)﹣(1)得12(x 1﹣x 2)x 22121144x x =-,所以x 12=(x 1+x 2)=2k ,∴y =﹣1 所以点M 坐标为(2k ,﹣1), 点M 到直线AB 距离d ==弦AB 长为|AB|===4(1+k 2),△ACM 与△BDM 面积之和, S 12=(|AB |﹣2)•d 12=⨯(2+4k 2)×=2(1+2k 2, 当k =0时,即AB 方程为y =1时,△ACM 与△BDM 面积之和最小值为2. 【点睛】本题主要考查直线、圆、抛物线等基础知识,考查运算求解能力、探究能力、分析问题和解决问题的能力,求解定值与最值的基本策略有二:一是从几何角度考虑,当题目中的条件和结论明显体现几何特征及意义时,可用图形性质来解;二是从代数角度考虑,当题中的条件和结论体现出一种明显的函数关系时,可通过建立目标函数,求其目标函数的最值.11.如图,马路l 南边有一小池塘,池塘岸MN 长40米,池塘的最远端O 到l 的距离为400米,且池塘的边界为抛物线型,现要在池塘的周边建一个等腰梯形的环池塘小路,,AB BC CD ,且,,AB BC CD 均与小池塘岸线相切,记BAD θ∠=.(1)求小路的总长,用θ表示;(2)若在小路与小池塘之间(图中阴影区域)铺上草坪,求所需铺草坪面积最小时,tan θ的值.【答案】(1)tan 800(0tan 40)2sin AB BC CD θθθ++=+<<(2)当t a n 202θ=所需铺草坪面积最小 【解析】 【分析】(1)建立合适的平面直角坐标系,求出小池塘的边界抛物线方程,然后设出直线AB 的方程,和抛物线联立,可求出切点坐标, 同时可求出,B C 的坐标,表示出AB BC CD ++,变形即可得结果;(2)要所需铺草坪面积最小,需要梯形面积最小,利用(1)的结果表示出梯形面积,利用基本不等式求出最值. 【详解】解:(1)以O 为原点,BC 所在直线为x 轴,过点O 作垂直于x 轴的直线为y 轴,建立直角坐标系,所以(20,400),(20,400)M N -,因为小池塘的边界为抛物线型,设边界所在的抛物线方程为22(0)x py p =>,因为(20,400)M -是曲线上一点, 所以12p =,即抛物线方程为2y x =. 设AB 所在的直线方程:(tan )y kx t k θ=+=,联立2y kx t y x=+⎧⎨=⎩,即20x kx t --=, 因为AB 与抛物线相切, 所以240k t ∆=+=①. 记直线AB 与抛物线切于点Q , 所以Q 点的横坐标为(0,20)2k∈,即(0,40)k ∈. 易得点,0t B k ⎛⎫-⎪⎝⎭,点400,400t A k -⎛⎫⎪⎝⎭,由对称性可知,0t C k ⎛⎫⎪⎝⎭,点400,400t D k -⎛⎫- ⎪⎝⎭.所以小路总长为2t AB BC CD k ++=-+,由①及tan θk =可知tan 800(0tan 40t 2an in )2s AB BC CD θθθθ++=+=+<<; (2)记草坪面积为S ,梯形面积为1S ,小池塘面积为2S ,所以12S S S =-,因为小池塘面积2S 为定值,要使得草坪面积最小,则梯形面积最小111400()400240022t t S BC AD k k -⎛⎫=+⋅=⋅-+⋅ ⎪⎝⎭,由①知1800200S k k ⎛⎫=+≥⎪⎝⎭“(0,40)k =”取得“=”所以当tan θ=时,梯形面积最小,即草坪面积最小. 【点睛】本题考查抛物线的应用,建立适当坐标系,将长度,面积问题的计算都转化为坐标运算,是中档题.12.已知抛物线2:2G y px =(0p >),点()2,0M 在G 的焦点F 的右侧,且M 到G的准线的距离是M 到F 距离的3倍,经过点M 的直线与抛物线G 交于不同的A 、B 两点,直线OA 与直线2x =-交于点P ,经过点B 且与直线OA 垂直的直线l 交x 轴于点Q .(1)求抛物线G 的方程和F 的坐标;(2)判断直线PQ 与直线AB 的位置关系,并说明理由;(3)椭圆22143x y +=的两焦点为1F 、2F ,在椭圆22143x y +=外的抛物线G 上取一点E ,若1EF 、2EF 的斜率分别为1k 、2k ,求121k k 的取值范围. 【答案】(1)24y x =,()1,0F (2)//PQ AB ,详见解析(3)1215,24k k ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】 (1)由题意得出22p <,以及23222p p ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭,可求出p 的值,从而得出抛物线G的方程以及焦点F 的坐标;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,直线AB 的方程为2x my =+,将直线AB 的方程与抛物线G 的方程联立,并列出韦达定理,并求出P 、Q 两点的坐标,在0m =时,由PQ 与AB 同时与x 轴垂直得出//PQ AB ,在0m ≠时,由PQ AB k k =得出//PQ AB ,即可解答该问题; (3)设点()00,E x y ,得出01201114x k k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由点E 在抛物线G 上且在椭圆外得出023x >,由函数1y x x =-在2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,可得出121k k 的取值范围.【详解】(1)由于点M 在抛物线G 的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的右侧,所以,22p <,由于M 到G 的准线的距离是M 到F 距离的3倍,即23222p p ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭,解得2p =, 因此,抛物线G 的方程为24y x =,其焦点F 的坐标为()1,0;(2)//PQ AB ,理由如下:设()11,A x y ,()22,B x y :2AB x my =+,联立224x my y x=+⎧⎨=⎩, 得2480y my --=,121248y y my y +=⎧⎨=-⎩,()21212416y y x x ==;11:y OA y x x =,令2x =-得1122,y P x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, ()1221:x BQ y y x x y --=-,令0y =得14,0Q x ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 当0m =时,直线AB 斜率不存在,此时(2,P --,()2,0Q -,直线PQ 斜率也不存在; 当0m ≠时,11111222PQ AB y y k k x my m====-+-,则//PQ AB ; (3)设点()00,E x y ,则001200,11y yk k x x ==+-,220002120001111144x x x k k y x x ⎛⎫--===- ⎪⎝⎭因为点E 在椭圆外,所以22200001,443x y y x +>=,即2004143x x +>,即200316120x x +->,00x >Q ,解得023x >,由于函数1y x x =-在2,+3⎛⎫∞ ⎪⎝⎭上单调递增,则01201111235443224x k k x ⎛⎫⎛⎫=->-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 1215,24k k ⎛⎫∴∈-+∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查抛物线方程的求解,考查两直线的位置关系以及两直线斜率之积的取值范围的计算,解题时要根据已知条件的类型选择合适的方法进行计算,另外对于两直线的位置关系,可利用斜率关系来进行转化,考查化归与转化思想,属于难题. 13.如图,设抛物线()21:40C y mx m =->的准线l 与x 轴交于椭圆()22222:10x y C a b a b+=>>的右焦点21,F F 为2C 的左焦点.椭圆的离心率为12e =,抛物线1C 与椭圆2C 交于x 轴上方一点P ,连接1PF 并延长其交1C 于点Q ,M 为1C 上一动点,且在,P Q 之间移动.(1)当2a +取最小值时,求1C 和2C 的方程; (2)若12PF F ∆的边长恰好是三个连续的自然数,当MPQ ∆面积取最大值时,求面积最大值以及此时直线MP 的方程.【答案】(1)22143x y +=(2)MPQ ∆的面积最大值为12522⨯=.此时:MP y = 【解析】试题分析:(1)由椭圆的性质可得2,a m b ==,故可得1m =,故而可求得1C 和2C 的方程;(2)因为1,2c c m e a ===,则2,a m b ==,设椭圆的标准方程为2222143x y m m+=,联立抛物线与椭圆的方程可得22316120x mx m --=,得023x m =-代入抛物线方程得23m P ⎛- ⎝⎭,可得3m =,可得直线与抛物线的方程,联立得252PQ =,求出点到直线的距离,结合面积公式可得最值.试题解析:(1)因为1,2c c m e a ===,则2,a m b ==,所以2a +1m =,此时抛物线21:4C y x =-,此时22,3a b ==,所以椭圆2C 的方程为22143x y +=;(2)因为1,2c c m e a ===,则2,a mb ==,设椭圆的标准方程为2222143x y m m+=, ()()0011,,,P x y Q x y 由222221{434x y m m y mx +==-得22316120x mx m --=,所以023x m =-或06x m =(舍去),代入抛物线方程得0y =,即2,33m P ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 于是12112576,2,2333m m mPF PF a PF F F m ==-===,又12PF F ∆的边长恰好是三个连续的自然数,所以3m =.此时抛物线方程为212y x =-,()(13,0,F P --,则直线PQ的方程为)3y x =+.联立)23{12y x y x=+=-,得192x =-或12x =-(舍去),于是9,2Q ⎛-- ⎝.所以252PQ ==,设(()2,12t M t t ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭到直线PQ的距离为d,则2753022d t ⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭,当t =时,max 752d ==所以MPQ ∆的面积最大值为12522416⨯⨯=.此时:MP y =+ 14.已知动点P 到直线54y =-的距离比到定点10,4⎛⎫⎪⎝⎭的距离大1.(1)求动点P 的轨迹C 的方程.(2)若M 为直线2y x =-上一动点,过点M 作曲线C 的两条切线MA ,MB ,切点为A ,B ,N 为AB 的中点. ①求证:MN x ⊥轴;②直线AB 是否恒过一定点?若是,求出这个定点的坐标;若不是,请说明理由. 【答案】(1)2x y =;(2)①证明见解析;②1,22⎛⎫⎪⎝⎭. 【解析】【分析】(1)由题意知,动点P 到直线14y =-的距离等于到定点10,4⎛⎫⎪⎝⎭的距离,符合抛物线的定义,求轨迹C 的方程为2x y =;(2)①设动点(,2)M t t -,()211,A x x ,()222,B x x ,利用导数求出切线,MA MB 的方程分别为:()21112y x x x x -=-、()22222y x x x x -=-,从而有1x ,2x 为方程2220x tx t -+-=的两根,证明点N 的横坐标与点M 的横坐标相等,从而证得MN x ⊥轴;②由①中的结论,把直线AB 的方程写成含有参数t 的形式,即()2222()y t t t x t --+=-并把方程看成关于t 的一次函数,从而得到定点为1,22⎛⎫⎪⎝⎭。