),,4(),,6(y x y x -=+=由已知得
M
F
E
O
y
A
B
P x
22
213620(6)(4)0x y x x y ?+=?
?
?+-+=?
则018922
=-+x x ,解之得623-==x x 或,
由于y>0,所以只能取23=x ,于是325=y ,所以点P 的坐标为??
?
??325,
239分 (3)直线063:=+-y x AP ,设点M 是)0,(m ,则点M 到直线AP 的距离是2
6
+m ,于
是62
6
-=+m m , 又∵点M 在椭圆的长轴上,即 66≤≤-m 2m ∴= ∴当2=m 时,椭圆上的点到)0,2(M 的距离
2
22222549
(2)4420()15992
x d x y x x x =-+=-++-
=-+ 又66x -≤≤ ∴当2
9
=x 时,d 取最小值15
25、已知在平面直角坐标系xoy 中,向量32),1,0(的面积为OFP ?=,
且,OF FP t OM j ?==+uu u r uu r uuu r u r r .(I
)设4t θ<<求向量OF 与FP 的夹角uu v uu v 的取值范围;(II )
设以原点O 为中心,对称轴在坐标轴上,以F 为右焦点的椭圆经过点M ,且
||,)13(,||2OP c t c OF 当-==取最小值时,求椭圆的方程.
解:(1)由3
4sin cos ,sin 34||||,sin ||||2
132θθθ
θt FP OF FP OF ==???=由得,
得.34tan t
=θ…………………………………………………………………3分
],0[3
tan 1344πθθ∈<<∴<<ΘΘt ∴夹角θ的取值范围是(
3,
4π
π)
………………………………………………………………6分 (2)).0,(),,(),,(0000c y c x y x P =-则设
2000000(,)(,0)()1)1||||2OFP OF FP x c y c x c c t c x S OF y y ?∴?=-?=-==∴==?==u u u r u u u r
u u u r
…………………………………………………………………………………………8分
||OP ∴=u u u r 分
∴当且仅当)32,32(,,62||,2,3
43±===
c c
c 此时取最小值时即 )3,2()1,0()32,32(33
=+=
∴OM 或)1,2()1,0()32,32(3
3-=+-=OM …………12分 椭圆长轴12,48)03()22()03()22(222222==∴=-+++-+-=b a a 或2
17
1,217117
1)01()22()01()22(222222+=
+=
∴+=--+++--+-=b a a 故所求椭圆方程为
112162
2=+y x .或12
17
12
17922=+++y x …………14分 26、已知点)1,0(F ,一动圆过点F 且与圆8)1(2
2
=++y x 内切.
(Ⅰ)求动圆圆心的轨迹C 的方程;(Ⅱ)设点)0,(a A ,点P 为曲线C 上任一点,求点A 到点P 距离的最大值)(a d ;
(Ⅲ)在10<
所以点M 的轨迹C 是以E 、F 为焦点,长轴长为22的椭圆,其方程为12
2
2
=+y x . (Ⅱ)设),(y x P ,则2222)()(||2
222222++--=-+-=+-=a ax x x a x y a x PA
22)(22+++-=a a x ,令22)()(22+++-=a a x x f ,]1,1[-∈x ,所以,
当1-<-a ,即1>a 时)(x f 在]1,1[-上是减函数,[]2
max )1()1()(+=-=a f x f ;
当11≤-≤-a ,即11≤≤-a 时,)(x f 在],1[a --上是增函数,在]1,[a -上是减函数,则
[]22)()(2max +==
a a f x f ;
当1>-a ,即1-
max )1()1()(-==a f x f .
所以,???
????>+≤≤-+-<-=1,111,221,
1)(2
a a a a a a a d .
(Ⅲ)当10<
1
21a a S -=
,2222+=a S ,(12分) 若正数m 满足条件,则)22()1(2212
2+≤-a m a a ,即)
1(4)1(22
2+-≥a a a m ,
22222
)1(8)1(+-≥a a a m ,令2
222)
1(8)1()(+-=a a a a f ,设12+=a t ,则)2,1(∈t ,12
-=t a , 于是641
431411328123818)2)(1()(2
2222+??? ??--=??? ??-+-=???
? ??-+-=--=t t t t t t t t t a f , 所以,当431=t ,即)2,1(34∈=t 时,641
)]([max =a f ,
即6412
≥m ,8
1≥m .所以,m 存在最小值81.
27、已知点M (-2,0),N (2,0),动点P 满足条件|PM |-|PN |=22. 记动点P 的轨迹为W . (1)求W 的方程;(2)若A 、B 是W 上的不同两点,O 是坐标原点,求OB OA ?的最小值. (1)由|PM |-|PN |=22知动点P 的轨迹是以M ,N 为焦点的双曲线的右支,实半轴长a =2.
又半焦距c =2,故虚半轴长b =.222=-c
所以W 的方程为12
22
2=-y x ,x ≥2. (2)设A 、B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2).
当AB ⊥x 轴时,x 1=x 2,y 1=y 2,从而·
=x 1x 2+y 1y 2=.221
2
1=-y x 当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y =kx +m ,与W 的方程联立,消去y 得 (1-k 2)x 2-2kmx -m 2-2=0,
故x 1+x 2=2
12k
km
-,x 1x 2=1222-+k m , 所以·=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(kx 1+m )(kx 2+m )=(1+k 2)x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2
=.142122121)2)(1(2
222
222222-+=-+=+-+-++k k k m k m k k m k 又因为x 1x 2>0,所以k 2-1>0,从而OA ·
OB >2. 综上,当AB ⊥x 轴时,OA ·
OB 取得最小值2. 28、一束光线从点)0,1(1-F 出发,经直线032:=+-y x l 上一点P 反射后,恰好穿过点
)0,1(2F .(Ⅰ)求点1F 关于直线l 的对称点1F '的坐标;(Ⅱ)求以1F 、2F 为焦点且过点P 的椭圆C 的方程;(Ⅲ)设直线l 与椭圆C 的两条准线分别交于A 、B 两点,点Q 为线段AB 上的动点,求点Q 到2F 的距离与到椭圆C 右准线的距离之比的最小值,并求取得最小值时点Q 的
坐标.
解:(Ⅰ)设1F '的坐标为),(n m ,则
211-=+m n 且032
212=+--?n
m .……2分 解得52,59=-=n m , 因此,点 1F '的坐标为)5
2
,59(-. …………………4分
(Ⅱ)11PF F P ='Θ,根据椭圆定义,
得||||||22121F F PF F P a '=+'=22)05
2
()159(22=-+--=
,……………5分 2=∴a ,112=-=b .
∴所求椭圆方程为12
22
=+y x . ………………………………7分 (Ⅲ)22
=c
a Θ,∴椭圆的准线方程为2±=x . …………………………8分 设点Q 的坐标为)32,(+t t )22(<<-t ,1d 表示点Q 到2F 的距离,2d 表示点Q 到椭圆的
右准线的距离. 则10105)32()1(2221++=++-=
t t t t d ,22-=t d .
2
2221)2(225210105-++?=-++=t t t t t t d d , ……………………………10分 令
2
2)2(2
2)(-++=
t t t t f )22(<<-t ,则)
(t f 在
3
4-
=t 时取得最小
值. ………………………………13分
因此,
21d d 最小值=22)34(5=-?f ,此时点Q 的坐标为)3
1,34(-.…………14分
注:)(t f 的最小值还可以用判别式法、换元法等其它方法求得.
29、设F 是椭圆)0(1:22
22>>=+b a b
y a x C 的左焦点,直线l 为其左准线,直线l 与x 轴交于点
P ,线段MN 为椭圆的长轴,已知:.||2||,8||MF PM MN ==且(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)若过点P 的直线与椭圆相交于不同两点A 、B 求证:∠AFM=∠BFN ;(3)求三角形ABF 面积的最大值.
解(1)48||=∴=a MN Θ
12
2)
(12
1
0132)(2||2||22222=-==∴==?=+--=-=c a b c e c e e c a a c a MF PM 舍去或即得又Θ1
121622=+∴y x 椭圆的标准方程为………………………(文6分,理4分)
(2)当AB 的斜率为0时,显然.0=∠=∠BFN AFM 满足题意
当AB 的斜率不为0时,设),(),,(2211y x B y x A ,AB 方程为,8-=my x 代入椭圆方程
整理得
014448)43(22=+-+my y m 则
431444
348),43(1444)48(22122122+=
?+=
++?-=?m y y m m
y y m m
662222112211-+
-=+++=+∴my y my y x y x y k k BF
AF 0)6)(6()(62212121=--+-=my my y y y my .,0BFN AFM k k BF AF ∠=∠=+∴从而
综上可知:恒有BFN AFM ∠=∠.………………………………(9分)
(3)
434
72||||212212+-=-?=-=???m m y y PF S S S PAF
PBF ABF
3
316
32724
16
4372
16
)4(3472222
2=?≤
-+
-=+--=m m m m
当且仅当
328
4
1643222=
-=
-m m m 即(此时适合△>0的条件)取得等号.
三角形ABF 面积的最大值是.33………………………………(13分)
四、弦长及面积:
30、已知双曲线的方程为2
2
13
y x -=,设F 1、F 2分别是其左、右焦点.(1)若斜率为1且过F 1 的
直线l 交双曲线于A 、B 两点,求线段AB 的长;(2)若P 是该双曲线左支上的一点,且1260F PF ∠=o
,
求12F PF ?的面积S .
解:(1)AB :2y x =+,代入22
13
y x -=并整理得22470x x --=
设1122()()A x y B x y ,,,则12127
2,2x x x x +==-
6AB ∴===
(2)设21,PF m PF n ==,则m n -=2
在12F PF ?中,由余弦定理有2
2
2
162cos602m n mn m n mn mn =+-=-+-o
12mn ∴
=11sin 601222S mn ∴=
=?=o 31、已知椭圆142
2=+y x 及直线m x y +=.(1)当m 为何值时,直线与椭圆有公共点?(2)
若直线被椭圆截得的弦长为5
10
2,求直线的方程.