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圆锥曲线测试题(较难)

圆锥曲线测试题

一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)

1.“ab<0”是方程“ax 2+by 2=c”表示双曲线的( )

A.必要不充分条件

B.充分不必要条件

C.充要条件

D.既不充分也不必要条件 2. 由曲线y=2x ,y=3x 围成的封闭图形面积为

A.112

B.

14

C.

13

D.

712

3. 已知,,A B P 是双曲线222

2

1x y a

b

-

=上不同的三点,且,A B 连线经过坐标原点,若直线

,P A P B 的斜率乘积23

P A P B k k ?=

,则该双曲线的离心率为( )

A 2

B 2

C D 3

4. 若点P 是以F 1,F 2为焦点的椭圆

)0(12

22

2>>=+

b a b

y a

x 上一点,且021=?PF PF ,

,2

1tan 21=

∠F PF 则此椭圆的离心率e =( )

A .

3

5 B .

3

2 C .

3

1 D .

2

1

5. 27.设θ是△ABC 的一个内角,且7

sin cos 13

θθ+=

,则2

2

sin cos 1x y θθ-=表示( )

A .焦点在x轴上的椭圆

B .焦点在y轴上的椭圆

C 焦点在x轴上的双曲线

D .焦点在y轴上的双曲线 6. 过双曲线

222

2

1(0,0)x y a b a

b

-

=>>的右顶点A 作斜率为1-的直线,该直线与双曲线的两

条渐近线的交点分别为,B C .若12

A B B C =

,则双曲线的离心率是

( )

A B C D 7. 若点O 和点(2,0)F -分别是双曲线

22

2

1(a>0)a

x y -=的中心和左焦点,点P 为双曲线右支上

的任意一点,则OP FP ?

的取值范围为 ( )

A

.)+∞ B

.[3)++∞ C .7[-,)4

+∞ D .7[

,)4

+∞

8. 双曲线22

2

1x a

b

2y -

= (a>0,b>0)的一个焦点为F 1,顶点为A 1、A 2,P 是双曲线上任意一点,则

分别以线段PF 1,A 1A 2为直径的两圆一定 ( ) A .相交 B .相切 C .相离 D .以上情况都有可能 9. 已知椭圆C :

222

2

1x y a

b

+

=(a>b>0

)的离心率为

2

,过右焦点F 且斜率为k (k>0)的直

线于C 相交于A 、B 两点,若3AF FB =

。则k =( )

A.1

C. D.2

10. 椭圆222

2

1()x y a b a

b

+

=>>0的右焦点F ,其右准线与x 轴的交点为A ,在椭圆上存在点P

满足线段AP 的垂直平分线过点F ,则椭圆离心率的取值范围是( )

A.02?

??

B.10,

2?

? ??

?

C. )1,1

D.1,12??

?

???

11. 已知1F 、2F 为双曲线C:221x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,∠1F P 2F =060,则

12||||PF PF =

( )

A.2

B.4

C. 6

D. 8

12. 下列三图中的多边形均为正多边形,M 、N 是所在边上的中点,双曲线均以图中的F 1、F 2为焦点,设图①、②、③的双曲线的离心率分别为e 1,e 2,e 3,则

(

)

A .e 1>e 2>e 3

B . e 1<e 2<e 3

C . e 1=e 3<e 2

D .e 1=e 3>e 2

二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)

13.已知F 是椭圆C 的一个焦点,B 是短轴的一个端点,线段BF 的延长线交C 于点D , 且BF 2FD =uu r uur

,则C 的离心率为 .

14.点00()A x y ,在双曲线

2

2

14

32

x

y

-

=的右支上,若点A 到右焦点的距离等于02x ,则0x =

15. 已知120,,a b e e >>分别是圆锥曲线

222

2

1x y a

b

+

=和

222

2

1x y a

b

-

=的离心率,设12ln ln ,m e e =+则m 的取值范围

是 。

16. 已知有公共焦点的椭圆与双曲线中心为原点,焦点在x 轴上,左右焦点分别为12,F F ,且它们在第一象限的交点为P ,12PF F △是以1PF 为底边的等腰三角形.若110PF =,双曲线的离心率的取值范围为()1,2.则该椭圆的离心率的取值范围是 . 三、解答题(本大题共6小题,共70分,17题10分,其余均12分)

17. 如图,设抛物线2:x y C =的焦点为F ,动点P 在直线02:=--y x l 上运动,过P 作抛物线C 的两条切线PA 、PB ,且与抛物线C 分别相切于A 、B 两点.

(1)求△APB 的重心G 的轨迹方程. (2)证明∠PFA=∠PFB.

18.已知抛物线方程x 2=4y ,过点(t ,-4)作抛物线的两条切线PA 、PB ,切点分别为A 、B .

(I)求证直线AB 过定点(0,4);

(II)求?OAB(O 为坐标原点)面积的最小值.

19. 已知椭圆

)0(12

22

2>>=+

b a b

y a

x ,直线l 与椭圆交于A 、B 两点,M 是线段AB 的中点,连接

OM 并延长交椭圆于点C .直线AB 与直线OM 的斜率分别为k 、m ,且2

1a

km -

=.

(Ⅰ)求b 的值;

(Ⅱ)若直线AB 经过椭圆的右焦点F ,问:对于任意给定的不等于零的实数k ,是否存在

a ∈[2,+∞],使得四边形OACB 是平行四边形,请证明你的结论。

20. 如图,P 是抛物线C :y=2

1x 2上一点,直线l 过点P 且与抛物线

C 交于另一点Q.

(Ⅰ)若直线l 与过点P 的切线垂直,求线段PQ 中点M 的轨迹方程;

(Ⅱ)若直线l 不过原点且与x 轴交于点S ,与y 轴交于点T ,

试求|

||||

|||SQ ST SP ST +

的取值范围.

21. 已知椭圆

)0(12

22

2>>=+

b a b

y a

x 的左、右焦点分别是F 1(-c ,0)

、F 2(c ,0),Q 是椭圆外的动点,满足.2||1a Q F =点P 是线段F 1Q 与该椭圆的交点,点T 在线段F 2Q 上,并且满足.0||,022≠=?TF TF PT

(Ⅰ)设x 为点P 的横坐标,证明x a

c a P F +=||1;

(Ⅱ)求点T 的轨迹C 的方程;

(Ⅲ)试问:在点T 的轨迹C 上,是否存在点M , 使△F 1MF 2的面积S=.2b 若存在,求∠F 1MF 2

的正切值;若不存在,请说明理由.

22. 已知抛物线、椭圆和双曲线都经过点()1,2M ,它们在x 轴上有共同焦点,椭圆和双曲线的对称轴是坐标轴,抛物线的顶点为坐标原点.

(Ⅰ)求这三条曲线的方程;

(Ⅱ)已知动直线l 过点()3,0P ,交抛物线于,A B 两点,是否存在垂直于x 轴的直线l '被以AP 为直径的圆截得的弦长为定值?若存在,求出l '的方程;若不存在,说明理由.

答案: 一、选择题

1. A 解析:ab<0且c=0时,不表示双曲线;若ax 2+by 2=c 表示双曲线,则

a

c

·

b

c <0.

2. A 解析:由题意得:所求封闭图形的面积为123

x -x )dx=?(111

1-

1=

3

4

12

??,故选A 。

3. D 解析:,A B 一定关于原点对称,设11(,)A x y ,11(,)B x y --,(,)P x y ,则

22

112

2

1x y a

b

-

=,

22

23

PA PB b k k a

?=

=

,3

e ==

4. A 解析:因为021=?PF PF ,即PF 1⊥PF 2,所以|PF 1|2

+|PF 2|2

=4c 2

,又因为,

2

1tan 21=

∠F PF 所以|PF 1|=2|PF 2|。由椭圆的定义知:|PF 1|+|PF 2|=2a ,即3|PF 2|=2a ,即|PF 2|=2

3a ,代入

|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,解得e =c a =3

5

.

5. B 解析:因为θ∈(0,π),且7

sin cos 13

θθ+=

,所以θ∈(π

2,π),且|sin θ|>|cos θ|,所以

θ∈(π2,3π

4,从而cos θ<0,从而22sin cos 1x y θθ-=表示焦点在y轴上的椭圆。选B

6. C 解析:过点A(a ,0)的直线方程为y =-x +a ,与两渐近线y =±b a x 联立解得x B =a 2a+b ,x C =a 2

a-b

,由

12

A B B C = ,得a 2a+b -a =12(a 2a-b -a 2

a+b ),整理得b =2a ,从而离心率e =

1+b 2

a

2= 5. 7. B 解析:因为(2,0)F -是已知双曲线的左焦点,所以2

14a +=,即23a =,所以双曲线方

程为

2

2

13

x

y -=,设点P 00(,)x y ,则有

2

2

0001(3

x y x -=≥

,解得2

2

0001(3

x y x =

-≥

因为00(2,)FP x y =+

00(,)

OP x y =

,所以

2

(2)O P

F P x x y ?

=++

=00(2)x x ++2013x -=2

04213

x x +-,此二次函数对应的抛物线

的对称轴为034

x =-

,因为0x ≥,所以当0x =

时,O P F P

?

取得最小值4

313?+-=

3+OP FP ?

的取值范围是[3)++∞,选B 。

命题意图:本题考查待定系数法求双曲线方程,考查平面向量的数量积的坐标运算、二次函

数的单调性与最值等,考查了同学们对基础知识的熟练程序以及知识的综合应用能力、运算能力。

8. B 解析:不失一般性设点P 为双曲线右支上一点,连PF 1,PF 2,设PF 1的中点为M ,设M 为以PF 1为直径的圆的圆心,连MO ,则|MO|=12|PF 2|=|PF 1|-2a 2=1

2|PF 1|-a ,即两圆的圆心距等

于两圆的半径之差,所以两圆相内切,当点P 位于左支上时,同理可证两圆相外切。故选B 。 拓展:判断两个圆的位置关系,经常用圆心的距离与半径的关系判断

9. B 解析:1122(,),(,)A x y B x y ,∵ 3AF FB = ,∴ 12

3y y =-, ∵

2e =

设2,a t c t

==

,b t =,∴ 222

440x y t +-=,直线AB

方程为x sy =+

。代入消去x ,

222

(4)0

s y t ++-=,∴

2

12122

4

4t

y y y y s s +=-

=-

++,

2

2

22

2

234

4t

y y s s -=-

-=-

++,解得

2

12s =

,k =

10. D 解析:由题意,椭圆上存在点P ,使得线段AP 的垂直平分线过点F , 即F 点到P 点与A 点的距离相等 11. B 解析:法一:由余弦定理得 cos ∠1F P 2F =

2

2

2

121212||||||

2||||

P F P F F F P F P F +-

(

)

(2

2

2

2

121

2

1212

12

12

2221cos 6022

2PF PF PF

PF PF PF F F PF PF PF PF +--+-?=

?

=

12||||

PF PF = 4

法二:由焦点三角形面积公式得:

120

2

2

1212

6011cot

1cot

sin 602

2

2

2

F PF S b PF PF PF PF θ

?====

=

12||||PF PF =

4

12. D 解析:在①中,|MF 2|-|MF 1|=3c -c=2a ,所以e 1=2

3-1

=3+1;在②中,e 2=

10+2

2

;在③中易求得e 3=3+1;所以e 1=e 3>e 2

。故选D 。 二、填空题 13..

3

解析:法一:如图,||BF a ==,

作1DD y ⊥轴于点D 1,则由BF 2FD =uu r uur

,得

1||||2||

||

3

O F BF D D BD =

=

,所以133||||2

2

D D O F c =

=

,

即32

D c x =

,由椭圆的第二定义得2

2

33||(

)2

2a

c c

FD e a c

a

=-

=-

又由||2||BF FD =,得2

32,c a a a

=

-

3

e ?=

法二:设椭圆方程为第一标准形式

222

2

1x y a

b

+

=,设()22,D x y ,F 分 BD 所成的比为2,

222230223330;12

2

2

12

2

2

2

c c c c y b x b y b b x x x c y y -++?-=?===

?=

==-++,代入

222

2

91144c b a

b

+

=

,3

e ?=

14. 2

解析:考查圆锥曲线的基本概念和第二定义的转化,读取a=2.c=6,

r e d

=3r d ?=,

2

00023()2a

x x x c

=-

?=

15. (,0)-∞

由条件得:1201,b e e a

a

a

<

<=

=

则12e e a

?=

=

得1201e e <<,所以1212lg lg lg()0m e e e e =+=<. 16. 12,3

5??

???

解析:

如图,设椭圆的半长轴长,半焦距分别为1,a c 半焦距分别为2,a c ,12,PF m PF n ==,则

12

22102m n a m n a m n c +=??

-=??=?

?=?

1255a c a c =+???

=-?,问题转化为已知12

5c c

<

<-,求

5c c

+的取值范围.

5c

x

c

=-,则51x c x =

+,

115212

42c x c x x =

=

-+++.

∵12x <<,∴1111

1

126

242

210

x -<-

<

-+,即1

1123

242

5

x <

-

<+.

三、解答题

17. 解:(1)设切点A 、B 坐标分别为))((,(),(012

1120x x x x x x ≠和,

∴切线AP 的方程为:;022

00=--x y x x

切线BP 的方程为:;02211=--x y x x 解得P 点的坐标为:101

0,2

x x y x x x P P =+=

所以△APB 的重心G 的坐标为 P P

G x x x x x =++=

3

10,

,3

43

)(3

3

2

1

02

101

02

12

010p

P P

G y x x x x x x x x x y y y y -=-+=

++=

++=

所以2

43G G p x y y +-=,由点P 在直线l 上运动,从而得到重心G 的轨迹方程为:

).24(3

1,02)43(2

2

+-=

=-+--x x y x y x 即

(2)方法1:因为).4

1,(),4

1,2

(

),4

1,(2

11101

02

00-

=-

+=-

=x x FB x x x x FP x x FA

由于P 点在抛物线外,则.0||≠FP

∴41)

1

)(1(cos 102

01001

0x x x x x x x x AFP +=

--

+?+=

=

同理有41)1)(1(cos 102

11011

0x x x x x x x x FB FP BFP +=

--

+?+=

?=

∴∠AFP=∠PFB.

方法2:①当,0,0,,0000101==≠=y x x x x x 则不妨设由于时所以P 点坐标为)0,2

(

1x ,

则P 点到直线AF 的距离为:,414

1:;2

||1

2

111x x x y BF x d -=

-

=

的方程而直线

即.04

1)4

1(1121=+--

x y x x x

所以P 点到直线BF 的距离为:2|

|412||)41()

()4

1(|42)41(|12112

121221112

12x x x x x x x x x d =++=+-+-

=

所以d 1=d 2,即得∠AFP=∠PFB.

②当001≠x x 时,直线AF 的方程:,04

1)41(),0(041

4

10

02002

0=+-----=

-

x y x x x x x x y 即

直线BF 的方程:,04

1)41(),0(04

1

4

1112112

1=+-----=

-

x y x x x x x x y 即 所以P 点到直线AF 的距离为:

2

|

|4

1)4

1)(2

|

)4

1(|

4

1)2)(

4

1(|102

02

01

02

2

2

0012

01

02

01x x x x x x x x x x x x x x d -=

+

+-=

+-

+-+-=

,同理可得

到P 点到直线BF 的距离2

|

|012x x d -=

,因此由d 1=d 2,可得到∠AFP=∠PFB.

18. 解:(Ⅰ)设切点为),(),,(2211y x B y x A

12

y x

'=, 则切线P A 的方程为:

1111()

2

y y x x x -=

-, 即112

1y x x y -=

, 切线P B 的方程为:)(2

1222x x x y y -=

-即

222

1y x x y -=

,由(t,―4)是P A 、P B 交点可知:

11

142x t y -=

-,

22142

x t y -=

-, ∴过

A 、

B 的直线方程为y tx -=-2

14, 即

042

1=+-y tx , 所以直线0

42

1:=+-y tx AB 过定点(0,4).

(Ⅱ)由?????==+-.4;0421

2y x y tx ,得22160x tx --= .则12122,16.x x t x x +==-因为

||42

121x x S O

A

B

-??=?

19. 解:(Ⅰ)解法一:设

),(11y x A ,),(22y x B ,),(00y x M ,则??????

?=+=+1

122

2222

221

221b y a

x b

y a x ,

两式相减,得:

)

)(()

)((2

21212

2121=-++

-+b

y y y y a

x x x x ,

又12

2

x x x +=

,1202

y y y +=,

∴0

2

02

2

02

212

212

2

12122)

()(y a x b y a x b y y a x x b x x y y k

-

=-

=++-

=--=

又∵0

0x y m

=

,2

1a

km

-

=∴2

2

21a

a

b -

=-

,∴1=b

解法二:设直线

AB

的方程为

y =kx +n ,代入椭圆方程得

2)(2

2

2

222

22

2

=-+++b

a n

a knx a x

b k

a ,设),(11y x A ,),(22y x B ,),(00y x M ,则

2

2

2

2

212b

k

a kn a x x +-=

+,∴2

2

2

22

10

2

b

k a kn

a x x x +-=

+=

,2

2

2

2

00

b

k

a n

b n kx y +=

+=,

∴k

a b

x y m 2

2

0-

==

,又2

1a

km

-

=∴2

2

21a

a

b -

=-

,∴1=b

(Ⅱ)设C (x C ,y C ),直线AB 的方程为y =k (x -c )(k ≠0),代入椭圆方程

1

2

2

2=+y

a

x ,得

02)1(2

2

22222

2

2

=-+-+a

c

k a cx k a x

k

a ,若OACB 是平行四边形,则OB OA OC += ,

∴1

22

2

2

2

21+=

+=k

a c k a x x x C

1

2)2()()(2

2212121+-=

-+=-+-=+=k

a kc c x x k c x k c x k y y y C ,

∵C

在椭圆上 ∴

1

22

2

=+

C

C y a

x ∴

1

)

1(4)1(42

2

2

2

2

2

2

2

242=++

+k

a c k k

a c k a ,

∴2222222)1()1(4+=+k a k a c k ,∴142222+=k a c k ∴2

2

241

a

c k -= ,∵122-=a c ,

a ∈[2,+∞] ,∴]8

1,0(4

31

2

2

∈-=a

k ,∴4

24

2≤

≤-

k 且0

≠k

∴当4

242≤≤-k

≠k 时,存在a ∈[2,+∞],使得四边形OACB 是平行四边形;当4

2-

2>

k

时,

不存在a ∈[2,+∞],使得四边形OACB 是平行四边形。

20. 本题主要考查直线、抛物线、不等式等基础知识,求轨迹方程的方法,解析几何的基本思

想和综合解题能力.满分12分.

解:(Ⅰ)设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),M(x 0,y 0),依题意x 1≠0,y 1>0,y 2>0. 由y=

2

1x 2, ①

得y '=x.

∴过点P 的切线的斜率k 切= x 1, ∴直线l 的斜率k l =-

k 1=-

1

1x ,

∴直线l 的方程为y -

2

1x 12

=-

1

1x (x -x 1),

方法一:

联立①②消去y ,得x 2+

1

2x x -x 12-2=0.

∵M 是PQ 的中点 x 0=

2

2

1x x +=-

1

1x ,

y 0=

2

1x 12-

1

1x (x 0-x 1).

消去x 1,得y 0=x 02+

2

21x +1(x 0≠0),

∴PQ 中点M 的轨迹方程为y=x 2+

2

21x +1(x ≠0).

方法二: 由y 1=

2

1x 12

,y 2=

21x 22

,x 0=2

2

1x x +,

得y 1-y 2=

2

1x 12-

2

1x 22=

2

1(x 1+x 2)(x 1-x 2)=x 0(x 1-x 2),

则x 0=

2

121x x y y --=k l =-

1

1x ,

∴x 1=-

1x ,

将上式代入②并整理,得 y 0=x 02

+

2

21x +1(x 0≠0),

∴PQ 中点M 的轨迹方程为y=x 2

+

2

21x +1(x ≠0).

(Ⅱ)设直线l:y=kx+b ,依题意k ≠0,b ≠0,则T(0,b).

分别过P 、Q 作PP '⊥x 轴,QQ '⊥y 轴,垂足分别为P '、Q ',则 =

+|

||||

|||SQ ST SP ST |

||||

||||

||||

|||21y b y b Q Q OT P P OT +

=

'+

'.

y=

2

1x 2

由 消去x ,得y 2-2(k 2+b)y+b 2=0. ③ y=kx+b y 1+y 2=2(k 2+b),

y 1y 2=b 2.

方法一: ∴=+|

||||

|||SQ ST SP ST |b|(

2

1

11y y +)≥2|b|

2

11y y =2|b|

2

1b

=2.

∵y 1、y 2可取一切不相等的正数, ∴|

||||

|||SQ ST SP ST +的取值范围是(2,+∞).

方法二: ∴|

||||

|||SQ ST SP ST +=|b|

2

121y y y y +=|b|

2

2

)

(2b

b k

+.

当b>0时,

||||||||SQ ST SP ST +

=b

2

2

)

(2b

b k

+=

b b k

)

(22

+=

b

k 2

2+2>2;

当b<0时,

|

||||

|||SQ ST SP ST +=-b

2

2

)

(2b

b k

+=

b

b k

-+)

(22

.

又由方程③有两个相异实根,得△=4(k 2+b)2-4b 2=4k 2(k 2+2b)>0, 于是k 2+2b>0,即k 2

>-2b. 所以

|||||

|||SQ ST SP ST +>

b

b b -+-)

2(2=2.

∵当b>0时,b

k 2

2可取一切正数,

|

||||

|||SQ ST SP ST +

的取值范围是(2,+∞).

方法三:

由P 、Q 、T 三点共线得k TQ =K TP , 即2

2x b y -=

1

1x b y -.

则x 1y 2-bx 1=x 2y 1-bx 2,即b(x 2-x 1)=(x 2y 1-x 1y 2).

于是b=1

22

2

12

122

12

1x x x x x x -?-?

=-

2

1x 1x 2.

|

|||||||SQ ST SP ST +

=

|

||||

|||21y b y b +

|

1|21x x -

|

1|21x x -

=||

1

2x x +||

2

1x x ≥2.

∵||1

2x x 可取一切不等于1的正数,

∴|

||||

|||SQ ST SP ST +

的取值范围是(2,+∞).

21. 本小题主要考查平面向量的概率,椭圆的定义、标准方程和有关性质,轨迹的求法和应用,以及综合运用数学知识解决问题的能力..

(Ⅰ)证法一:设点P 的坐标为).,(y x

由P ),(y x 在椭圆上,得

.

)()()(||2

2

2

22

22

21x a

c a x

a

b b

c x y c x P F +

=

-

++=++=

由0,>+-≥+

≥a c x a

c a a x 知,所以 .||1x a

c a P F +

=………………………2分

证法二:设点P 的坐标为).,(y x 记,||,||2211r P F r P F ==

则.)(,)(2

222

21y c x r y c x r ++=

++=

由.||,4,2112

22

121x a c a r P F cx r r a r r +

===-=+得 证法三:设点P 的坐标为).,(y x 椭圆的左准线方程为.0=+x a c a

由椭圆第二定义得a

c c

a

x P F =+

|

|||2

1,即.||||||2

1x a

c a c a x a c P F +=+=

由0,>+-≥+

-≥a c x a

c a a x 知,所以.||1x a

c a P F +

=…………………………2分

(Ⅱ)解法一:设点T 的坐标为).,(y x

当0||=PT 时,点(a ,0)和点(-a ,0)在轨迹上.

当|0||0|2≠≠TF PT 且时,由0||||2=?TF PT ,得2TF PT ⊥. 又||||2PF PQ =,所以T 为线段F 2Q 的中点. 在△QF 1F 2中,a Q F OT ==

||2

1||1,所以有.2

2

2

a y

x =+

综上所述,点T 的轨迹C 的方程是.22

2

a y x =+…………………………5分

解法二:设点T 的坐标为).,(y x 当0||=PT 时,点(a ,0)和点(-a ,0)在轨迹上. 当|0||0|2≠≠TF PT 且时,由02=?TF PT ,得2TF PT ⊥.

又||||2PF PQ =,所以T 为线段F 2Q 的中点.

设点Q 的坐标为(y x '',),则???

???

?'

=+'=.2,2y y c x x

因此??

?='-='.

2,2y y c x x ①

由a Q F 2||1=得.4)(222a y c x ='++' ② 将①代入②,可得.222a y x =+

综上所述,点T 的轨迹C 的方程是.222a y x =+……………………5分

(Ⅲ)解法一:C 上存在点M (00,y x )使S=2b 的充要条件是

?????=?=+.||22

1,

2

02

2020b y c a y x 由③得a y ≤||0,由④得.||2

0c

b

y ≤ 所以,当c

b a 2

≥时,存在点M ,使S=2

b ;

当c

b

a

2

<

时,不存在满足条件的点M.………………………8分 当c

b

a 2

时,),(),,(002001y x c MF y x c MF --=---=,

由2

2

2

2

02

2

021b c a y c x MF MF =-=+-=?, 212121cos ||||MF F MF MF MF MF ∠?=?,

2

2121sin ||||2

1b MF F MF MF S =∠?=

,得.2tan 21=∠MF F

解法二:C 上存在点M (00,y x )使S=2

b 的充要条件是

?????=?=+.||22

1,

2

022020b y c a y x

由④得.||2

0c

b

y ≤

上式代入③得.0))((2

2

2

42

20

≥+

-

=-

=c

b

a c

b

a c

b a x

于是,当c

b a 2

≥时,存在点M ,使S=2

b ;

③ ④ ③ ④

当c

b

a

2

<

时,不存在满足条件的点M.………………………9分

当c

b

a 2

时,记c

x y k k c

x y k k M F M F -=

=+=

=00200121

,,

由,2||21a F F <知?<∠9021MF F ,所以.2|1|

tan

2

12121=+-=∠k k k k MF F (12)

22. 解:(Ⅰ)设抛物线方程为()220y px p =>,将()1,2M 代入方程得2p =

2

4y x ∴= 抛物线方程为: ………………………………………………(1分)

由题意知椭圆、双曲线的焦点为()()211,0,1,0,F F -∴ c=1…………………(2分) 对于椭圆,

1222a M F M F =+=

+

(

2

2

2

2

2

2

2

11321

a a

b a

c ∴=+∴=+

=+∴=-=+∴+

= 椭圆方程为:

………………………………(4分)

对于双曲线,1222a M F M F '=-=

2

2

2

2

2

2

1

321

a a

b

c a '∴=

'∴=-'''∴=-=∴= 双曲线方程为:

………………………………(6分)

(Ⅱ)设AP 的中点为C ,l '的方程为:x a =,以AP 为直径的圆交l '于,D E 两点,D E 中点为H

令()11

113,,,22x y A x y +??

???

C ………………………………………………(7分)

()11

123123

2

2

D C AP x C H a x

a ∴==+=

-=

-+

()()(

)22

2

2

2

2111

2

12

1

132344-23246222

D H

D C

C H

x y x a a x a a

a D H

D E D H l x ????∴=-=

-+--+???

?=-+==-+=∴=='= 当时,为定值;

定值此时的方程为: …………(12分)

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