限时规范训练
1.(2016·西安模拟)如图所示,已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率等于它的一个顶点恰好在抛物线x2=8y的准线上.
3
,2
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)点P(2,3),Q(2,-3)在椭圆上,A,B是椭圆上位于直线PQ两侧的动点,当A,B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,试问直线AB的斜率是否为定值?请说明理由. x2y2
解析:(1)设椭圆C的标准方程为2+2=1(a>b>0).
ab∵椭圆的一个顶点恰好在抛物线x2=8y的准线y=-2上, ∴-b=-2,解得b=2. c3
又=,a2=b2+c2, a2∴a=4,c=23.
x2y2
可得椭圆C的标准方程为+=1.
164(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵∠APQ=∠BPQ,则PA,PB的斜率互为相反数, 可设直线PA的斜率为k,则PB的斜率为-k, 直线PA的方程为:y-3=k(x-2),
?y-3=k?x-2?联立?2,
?x+4y2=16
化为(1+4k2)x2+8k(3-2k)x+4(3-2k)2-16=0, 8k?2k-3?
∴x1+2=.
1+4k2-8k?-2k-3?8k?2k+3?
同理可得:x2+2==,
1+4k21+4k216k2-4-163k
∴x1+x2=, 2,x1-x2=1+4k1+4k2kAB=
y1-y2k?x1+x2?-4k3
==.
6x1-x2x1-x2
∴直线AB的斜率为定值3. 6
x2y2
2.(2016·广州五校联考)已知椭圆E:2+2=1的右焦点为F(c,0)且a>b>c>0,设短轴的一
ab个端点为D,原点O到直线DF的距离为→→
C,G两点,且|GF|+|CF|=4. (1)求椭圆E的方程;
→→→
(2)是否存在过点P(2,1)的直线l与椭圆E相交于不同的两点A,B且使得OP2=4PA·PB成立?若存在,试求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
3→→
解析:(1)由椭圆的对称性知|GF|+|CF|=2a=4,∴a=2.又原点O到直线DF的距离为,
2bc3∴=,∴bc=3,又a2=b2+c2=4,a>b>c>0,∴b=3,c=1. a2x2y2
故椭圆E的方程为+=1.
43
(2)当直线l与x轴垂直时不满足条件.
故可设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为y=k(x-2)+1,代入椭圆方程得(3+4k2)x2-8k(2k-1)x+16k2-16k-8=0,
8k?2k-1?16k2-16k-8
∴x1+x2=,x1x2=,
3+4k23+4k21
Δ=32(6k+3)>0,∴k>-.
2
→→→∵OP2=4PA·PB,即4[(x1-2)(x2-2)+(y1-1)·(y2-1)]=5, ∴4(x1-2)(x2-2)(1+k2)=5,即4[x1x2-2(x1+x2)+4](1+k2)=5,
3
,过原点和x轴不重合的直线与椭圆E相交于2
?16k-16k-8-2×8k?2k-1?+4?(1+k2)=4×4+4k=5, ∴4??3+4k23+4k2?3+4k2?
1解得k=±,
2
1
k=-不符合题意,舍去.
2
1
∴存在满足条件的直线l,其方程为y=x.
2
3.如图,过顶点在原点、对称轴为y轴的抛物线E上的定点A(2,1)作斜率分别为k1、k2的直线,分别交抛物线E于B、C两点. (1)求抛物线E的标准方程和准线方程; (2)若k1+k2=k1k2,证明:直线BC恒过定点. 解析:(1)设抛物线E的标准方程为x2=ay,a>0,
22
将A(2,1)代入得,a=4.
所以抛物线E的标准方程为x2=4y,准线方程为y=-1.
(2)证明:由题意得,直线AB的方程为y=k1x+1-2k1,直线AC的方程为y=k2x+1-2k2,
2
??x=4y联立?,消去y得x2-4k1x-4(1-2k1)=0,
?y=k1x+1-2k1?
解得x=2或x=4k1-2,
因此点B(4k1-2,(2k1-1)2),同理可得C(4k2-2,(2k2-1)2). 于是直线BC的斜率
?2k1-1?2-?2k2-1?24?k1-k2??k1+k2-1?k===k1+k2-1,
?4k1-2?-?4k2-2?4?k1-k2?
又k1+k2=k1k2,所以直线BC的方程为y-(2k2-1)2=(k1k2-1)[x-(4k2-2)], 即y=(k1k2-1)x-2k1k2-1=(k1k2-1)(x-2)-3. 故直线BC恒过定点(2,-3).
4.(2016·金华模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)上点T(3,t)到焦点F的距离为4. (1)求t,p的值;
→→(2)设A,B是抛物线上分别位于x轴两侧的两个动点,且OA·OB=5(其中O为坐标原点).
①求证:直线AB必过定点,并求出该定点P的坐标;
②过点P作AB的垂线与抛物线交于C,D两点,求四边形ACBD面积的最小值. p
解析:(1)由已知得3+=4?p=2,
2所以抛物线方程为y2=4x, 代入可解得t=±23.
(2)①证明:设直线AB的方程为x=my+t, y1y2,y1?,B?,y2?, A??4??4?
?y2=4x,?联立?得y2-4my-4t=0,
??x=my+t
2
2
则y1+y2=4m,y1y2=-4t. →→由OA·OB=5得
?y1y2?2
+y1y2=5?y1y2=-20或y1y2=4(舍去), 16
即-4t=-20?t=5,所以直线AB过定点P(5,0); ②由①得|AB|=1+m2|y2-y1|

