1、考点十六考点十六 直线与圆锥曲线综合问题直线与圆锥曲线综合问题 一、选择题 1已知双曲线x 2 a2 y2 b21(a0,b0)的离心率为 3,右焦点到一条渐近线的距离为 2,则 此双曲线的焦距等于( ) A. 3 B2 3 C3 D6 答案 B 解析 由题意, 得焦点 F(c,0)到渐近线 bxay0 的距离为 d |bc0| a2b2 bc c b 2, 又c a 3,c2a2b2,解得 c 3,所以该双曲线的焦距为 2c2 3,故选 B. 2已知圆 O:x2y24,从圆上任意一点 P 向 y 轴作垂线段 PP1(P1在 y 轴上),点 M 在 直线 PP1上,且向量P1M 2P1P ,则
2、动点 M 的轨迹方程是( ) A4x216y21 B16x24y21 C.x 2 4 y2 161 D x2 16 y2 41 答案 D 解析 由题意可知 P 是 MP1的中点,设点 M(x,y),P(x0,y0),P1(0,y0),则 x01 2x, y0y. 又 x20y204,故 x 2 2y24,即x 2 16 y2 41.故选 D. 3(2020 天津高考)设双曲线 C 的方程为x 2 a2 y2 b21(a0,b0),过抛物线 y 24x 的焦点 和点(0,b)的直线为 l.若 C 的一条渐近线与 l 平行,另一条渐近线与 l 垂直,则双曲线 C 的方 程为( ) A.x 2 4
3、y2 41 Bx2y 2 41 C.x 2 4y 21 Dx2y21 答案 D 解析 由题意可知,抛物线的焦点为(1,0),所以直线 l 的斜率为b,又双曲线的渐近线 的方程为 y b ax,所以b b a,b b a1.因为 a0,b0,所以 a1,b1.故选 D. 4(2020 山东潍坊高密二模)已知椭圆 E:x 2 a2 y2 b21(ab0)的右焦点为 F(3,0),过点 F 的 直线交椭圆于 A,B 两点若 AB 的中点坐标为(1,1),则椭圆 E 的方程为( ) A. x2 45 y2 361 B x2 45 y2 271 C. x2 27 y2 181 D x2 18 y2 91
4、 答案 D 解析 设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 x21 a2 y21 b21, x22 a2 y22 b21, 两式相减并化简得b 2 a2 y1y2 x1x2 y1y2 x1x2, 即b 2 a2 1 1 01 31 1 2 b2 a2 1 2a 22b2, 由于 a2b2c2 且 c3, 由此可解得 a218, b29,故椭圆 E 的方程为 x2 18 y2 91.故选 D. 5(2020 山东临沂二模、枣庄三调)已知 F 是抛物线 y22px(p0)的焦点,过 F 的直线与 抛物线交于 A,B 两点,AB 的中点为 C,过 C 作抛物线准线的垂线交准线于 C1,若 CC1的
5、中 点为 M(1,4),则 p( ) A4 B8 C4 2 D8 2 答案 B 解析 因为 CC1的中点为 M(1,4),所以 yAyB8,xCp 212,所以 xC2 p 2,因为 xAxBp2 xCp 2 , 所以 xAxB4p, 设直线 AB 的方程为 xmyp 2, 代入抛物线的方程, 得 y22pmyp20, 所以yAyB2pm, xAxBm(yAyB)p8mp, 所以 82pm, 8mp4p, 解得 p8, m1 2, 故选 B. 6已知椭圆 C:x 2 a2 y2 b21(ab0)的右焦点为 F,短轴的一个端点为 P,直线 l:4x3y 0 与椭圆 C 相交于 A,B 两点若|A
6、F|BF|6,点 P 到直线 l 的距离不小于6 5,则椭圆 C 的 离心率的取值范围是( ) A. 0,5 9 B 0, 3 2 C. 0, 5 3 D 1 3, 3 2 答案 C 解析 如图所示,设 F为椭圆的左焦点,连接 AF,BF,则四边形 AFBF 是平行 四边形,可得 6|AF|BF|AF|AF|2a,得 a3,取 P(0,b),由点 P 到直线 l 的距离 不小于6 5,可得 |3b| 3242 6 5,解得|b|2.所以 e c a 1b 2 a2 14 9 5 3 ,故选 C. 7(多选)(2020 山东泰安二轮复习质量检测)已知双曲线x 2 a2 y2 b21(a0,b0)
7、的一条渐近 线方程为 x2y0,双曲线的左焦点在直线 xy 50 上,A,B 分别是双曲线的左、右顶 点,点 P 为双曲线右支上位于第一象限的动点,PA,PB 的斜率分别为 k1,k2,则 k1k2的取 值可能为( ) A.3 4 B1 C4 3 D2 答案 CD 解析 根据题意知b a 1 2,c 5,故 a2,b1,双曲线方程为 x2 4y 21,则 A(2,0), B(2,0),设 P(x0,y0),则x 2 0 4 y201,x00,y00,k1k2 y0 x02 y0 x02 2x0y0 x204 x0 2y0,根据渐近 线方程知 0y0 x01.故选 CD. 8(多选)(2020
8、海南中学高三第七次月考)已知抛物线 C:y24x 的焦点为 F、准线为 l, 过点 F 的直线与抛物线交于两点 P(x1,y1),Q(x2,y2),点 P 在 l 上的射影为 P1,则( ) A若 x1x26,则|PQ|8 B以 PQ 为直径的圆与准线 l 相切 C设 M(0,1),则|PM|PP1| 2 D过点 M(0,1)与抛物线 C 有且仅有一个公共点的直线至多有 2 条 答案 ABC 解析 对于 A,因为 p2,所以 x1x22|PQ|,则|PQ|8,故 A 正确;对于 B,设 N 为 PQ 的中点,点 N 在 l 上的射影为 N1,点 Q 在 l 上的射影为 Q1,则由梯形性质可得|
9、NN1| |PP1|QQ1| 2 |PF|QF| 2 |PQ| 2 ,故 B 正确;对于 C,因为 F(1,0),所以|PM|PP1|PM| |PF|MF| 2,故 C 正确;对于 D,显然直线 x0,y1 与抛物线只有一个公共点,设过 M 的直线为 ykx1,联立 ykx1, y24x, 可得 k2x2(2k4)x10,令 0,则 k1,所 以直线 yx1 与抛物线也只有一个公共点, 此时有三条直线符合题意, 故 D 错误 故选 ABC. 二、填空题 9 (2020 湖南湘潭高三下学期三模)若直线 2x4ym0 经过抛物线 y2x2的焦点, 则 m _. 答案 1 2 解析 抛物线方程y2x
10、2可化为x21 2y, 故该抛物线的焦点坐标为 0,1 8 .由题意可得20 41 8m0,故 m 1 2. 10(2020 辽宁沈阳三模)在平面直角坐标系 xOy 中,F 是双曲线x 2 a2 y2 b21(a0,b0)的右 焦点, 直线 y2b 与双曲线交于 B, C 两点, 且BFC90 , 则该双曲线的离心率为_ 答案 3 5 5 解析 由题意可知 F(c,0), 把 y2b 代入双曲线方程可得 x 5a, 不妨设 B( 5a,2b), C( 5a,2b),因为BFC90 ,所以 kBF kCF1,即 2b 5ac 2b 5ac1,化简,得 4b 2 5a2c2,因为 b2c2a2,所
11、以c 2 a2 9 5,所以离心率 e c a 3 5 3 5 5 . 11(2020 山东枣庄二调)已知椭圆 C:x 2 a2 y2 b21(ab0)的左、右焦点分别为 F1,F2,直 线 3xy4 30 过点 F1且与 C 在第二象限的交点为 P,若POF160 (O 为原点),则 F2 的坐标为_,C 的离心率为_ 答案 (4,0) 31 解析 直线 3xy4 30 与 x 轴交点为(4,0),即 F1(4,0),c4,F2(4,0),又直 线 3xy4 30 的斜率为 3,倾斜角为 60 ,而POF160 ,POF1是等边三角形, P(2,2 3), 4 a2 12 b21, a2b2
12、c216, 解得 a22 3, b28 3, 离心率为 ec a 4 2 31 31. 12 (2020 湖南师大附中摸底考试)点 M 是抛物线 C: x22py(p0)的对称轴与准线的交点, 点 F 为抛物线 C 的焦点,点 P 在抛物线 C 上在FPM 中,sinPFMsinPMF,则 的 最大值为_ 答案 2 解析 如图,过点 P 作准线的垂线,垂足为 B,则由抛物线的定义可得|PF|PB|,由 sin PFMsinPMF, 在PFM中由正弦定理可知|PM|PF|, 所以|PM|PB|, 所以1 |PB| |PM|, 设 PM 的倾斜角为 , 则 sin1 , 当 取得最大值时, sin
13、 最小, 此时直线 PM 与抛物线相切, 设直线 PM 的方程为 ykxp 2, 则 x22py, ykxp 2, 即 x22pkxp20, 所以 4p2k24p20, 所以 k 1,即 tan 1,则 sin 2 2 ,则 的最大值为 1 sin 2. 三、解答题 13(2020 全国卷)已知 A,B 分别为椭圆 E:x 2 a2y 21(a1)的左、右顶点,G 为 E 的上 顶点,AG GB 8,P 为直线 x6 上的动点,PA 与 E 的另一交点为 C,PB 与 E 的另一交点为 D. (1)求 E 的方程; (2)证明:直线 CD 过定点 解 (1)依据题意作出如下图象: 由椭圆方程
14、E:x 2 a2y 21(a1)可得 A(a,0),B(a,0),G(0,1), AG (a,1),GB (a,1)AG GB a218,a29. 椭圆 E 的方程为x 2 9y 21. (2)证明:由(1),得 A(3,0),B(3,0),设 P(6,y0), 则直线 AP 的方程为 y y00 63(x3),即 y y0 9(x3), 直线 BP 的方程为 yy 00 63 (x3),即 yy0 3(x3) 联立直线 AP 的方程与椭圆的方程可得 x2 9y 21, yy0 9x3, 整理,得(y209)x26y20 x9y20810, 解得 x3 或 x3y 2 027 y209 . 将
15、 x3y 2 027 y209 代入 yy0 9(x3)可得 y 6y0 y209, 点 C 的坐标为 3y2027 y209 , 6y0 y209 . 同理可得,点 D 的坐标为 3y203 y201 ,2y 0 y201 . 直线 CD 的方程为 y 2y0 y201 6y0 y209 2y0 y201 3y2027 y209 3y 2 03 y201 x3y 2 03 y201 , 整理可得 y 2y0 y201 4y0 33y20 x3y 2 03 y201 , y 4y0 33y20 x3y 2 03 y201 2y0 y201 4y0 33y20 x3 2 . 故直线 CD 过定点
16、 3 2,0 . 14(2020 山东莱西一中、高密一中、枣庄三中模拟)已知动圆与 y 轴相切于点 M(0,2),过 点 E(0,1),F(0,1)分别作动圆异于 y 轴的两切线,设两切线相交于 Q,点 Q 的轨迹为曲线 . (1)求曲线 的轨迹方程; (2)过(2,0)的直线 l 与曲线 相交于不同两点 A,B,若曲线 上存在点 P,使得 OP OA OB 成立,求实数 的范围 解 (1)设过点 E,F 与动圆相切的切点分别为 C,D, 则|QC|QD|,|FD|FM|,|EC|EM|, 故|QE|QF|QE|QD|DF|QE|QC|FM|CE|FM|EM|FM|, 由 E,F,M 的坐标可
17、知|EM|3,|FM|1, |QE|QF|4|EF|, 由椭圆的定义可知,点 Q 是以 E,F 为焦点,长轴长为 4 的椭圆(不包括长轴端点) 设曲线 的方程为y 2 a2 x2 b21(ab0,x0), 则 a2,c1,b23, 故曲线 的轨迹方程为y 2 4 x2 31(x0) (2)由题可知直线 l 的斜率存在,设直线 l 的方程为 yk(x2)(k 1), 由 y2 4 x2 31, ykx2, 消去 y 得(3k24)x212k2x12(k21)0, 144k448(3k24)(k21)0, 0k24 且 k21, 设 A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0), 则 x1
18、x2 12k2 3k24,x1x2 12k21 3k24 , y1y2k(x1x24)k 12k2 3k244 16k 3k24, OP OA OB ,(x0,y0)(x1x2,y1y2), x0 x1x2 12k2 3k24,y0 16k 3k24. 当 0 时,k0,直线 l 为 x 轴,满足 OP OA OB . 当 0,k0 时,x01 (x1x2) 1 12k2 3k24,y0 1 (y1y2) 1 16k 3k24, 代入椭圆方程得 16k2 423k242 12k22 323k2421, 化简得 2 16k2 3k24 16 3 4 k2 , 0k24,且 k21,020,b0)
19、的一个焦点为 F(c,0)(c0),且双 曲线 C1的两条渐近线与圆 C2:(xc)2y2c 2 4均相切,则双曲线 C1 的渐近线方程为( ) Ax 3y0 B 3x y0 C. 5x y0 Dx 5y0 答案 A 解析 根据题意知,焦点 F(c,0)到渐近线 yb ax 的距离为 d bc a2b2 c 2,故 a 23b2,故 双曲线 C1的渐近线方程为 x 3y0.故选 A. 2 (2020 陕西省咸阳市高三第二次高考模拟检测)抛物线x22py(p0)的焦点与双曲线 x2 16 y2 91 的右焦点的连线垂直于双曲线的一条渐近线,则 p 的值为( ) A.40 3 B5 2 C20 3
20、 D8 7 3 答案 A 解析 抛物线 x22py(p0)的焦点坐标为 0,p 2 ,双曲线 x2 16 y2 91 的右焦点坐标为(5,0), 两焦点的连线的方程为 y p 10(x5), 又双曲线的渐近线方程为 y 3 4x, 所以 p 10 3 41, 解得 p40 3 ,故选 A. 3设双曲线 C:x 2 a2 y2 b21(a0,b0)的右焦点为 F,以 OF 为直径的圆交双曲线的一条渐 近线于另一点 A(O 为坐标原点),且|OA|2|AF|,则双曲线 C 的离心率 e 为( ) A. 5 B 5 2 C 2 D2 答案 B 解析 由题意可得 tanAOF|AF| |OA| |AF
21、| 2|AF| 1 2, 渐近线方程为 y b ax, 所以 b a 1 2, e 2c 2 a2 b2a2 a2 a2 4 a2 a2 5 4,故 e 5 2 .故选 B. 4(2020 海南中学高三摸底)已知椭圆 C:x 2 4 y2 31 的左、右焦点分别为 F1,F2,过 F2 且斜率为 1 的直线 l 交椭圆 C 于 A,B 两点,则F1AB 的面积为( ) A.6 2 7 B4 3 7 C12 2 7 D8 3 7 答案 C 解析 直线 AB 方程为 yx1,联立椭圆方程x 2 4 y2 31,整理可得 7x 28x80,设 A(x1,y1),B(x2,y2),x1x28 7,x1
22、 x2 8 7,故弦长|AB| 1k2 x1x224x1 x224 7 .点 F1(1,0)到直线 AB 的距离 h 2,故 SF1AB1 2|AB|h 12 2 7 .故选 C. 5(2020 河南开封二模)已知双曲线 C:x 2 a2 y2 b21(a0,b0)的一个焦点为 F,过 F 作 x 轴的垂线分别交双曲线的两条渐近线于 A,B 两点,若AOB 的面积为 2b2,则双曲线 C 的离 心率为( ) A. 2 B 3 C2 2 3 D2 3 3 答案 A 解析 不妨设 F(c,0),联立 xc, yb ax, 所以 xc,ybc a .所以|AB|2bc a ,所以1 2c 2bc a
23、 2b2,所以 c22ab,所以 a22abb20,所以 ab.所以 c22a2,所以 ec a 2.故选 A. 6(2020 山东日照第一中学高三下模拟)已知抛物线 y24x 的焦点为 F,直线 l 过 F 且与 抛物线交于 A,B 两点,过 A 作抛物线准线的垂线,垂足为 M,MAF 的平分线与抛物线的 准线交于点 P,线段 AB 的中点为 Q.若|AB|8,则|PQ|( ) A2 B4 C6 D8 答案 B 解析 如图,过 B 作抛物线准线的垂线,垂足为 N,连接 MF,PF,PB,设 MF 交 AP 于 点 G,由题得MAPQAP,|AF|AM|,所以 APMF,|MG|GF|.所以|
24、PM|PF|,所以 MPAFPA,所以PFBPNB90 ,所以PFBPNB,|PF|PN|,所以|PM| |PN|,即点 P 是 MN 的中点,所以|PQ|1 2(|AM|BN|) 1 2(|AF|BF|) 1 2|AB|4.故选 B. 7(多选)已知 P 是双曲线 C:x 2 3 y2 m1 上任一点,A,B 是双曲线上关于坐标原点对称的 两点设直线 PA,PB 的斜率分别为 k1,k2(k1k20),若|k1|k2|t 恒成立,且实数 t 的最大值 为2 3 3 .则下列说法正确的是( ) A双曲线的方程为x 2 3y 21 B双曲线的离心率为 2 C函数 yloga(x1)(a0,且 a
25、1)的图象恒过 C 的一个焦点 D直线 2x3y0 与 C 有两个交点 答案 AC 解析 设 A(x0,y0),B(x0,y0),P(x,y),x x0,x 2 3 y2 m1,y 2mx 2 3 m,y20mx 2 0 3 m,k1k2yy 0 xx0 yy0 xx0 y2y20 x2x20 m 3,所以|k1|k2|2 m 3,若|k1|k2| m 3,直线 PA,PB 与 渐近线平行或重合, 不符合题意, 所以不等式取不到等号, 而|k1|k2|t 恒成立, 所以 t2 m 3 2 3 3 ,所以 m1,双曲线方程为x 2 3y 21,A 正确;双曲线的离心率为2 3 3 ,B 错误;双
26、曲 线的焦点为( 2,0),函数 yloga(x1)(a0,且 a1)的图象过定点(2,0),所以 C 正确;双曲线 x2 3y 21 的渐近线方程为 y 3 3 x,而直线 2x3y0 的斜率为2 3 3 3 ,所以直线 2x3y0 与双曲线没有交点,所以 D 错误故选 AC. 8(多选)(2020 海南高三四模)已知抛物线 C:y22px(p0)的准线经过点 M(1,1),过 C 的焦点 F 作两条互相垂直的直线 l1,l2,直线 l1与 C 交于 A,B 两点,直线 l2与 C 交于 D,E 两点,则下列结论正确的是( ) Ap2 B|AB|DE|的最小值为 16 C四边形 ADBE 的
27、面积的最小值为 64 D若直线 l1的斜率为 2,则AMB90 答案 ABD 解析 由题可知p 21,所以 p2,故 A 正确;设直线 l1 的斜率为 k(k0),则直线 l2的斜 率为1 k.设 A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3),E(x4,y4),直线 l1:yk(x1),直线 l2:y 1 k(x 1)联立 y24x, ykx1, 消去 y 整理得 k2x2(2k24)xk20,所以 x1x22k 24 k2 ,x1x2 1.所以|AB|x1x2p2k 24 k2 24 4 k2.同理|DE|x3x4p 2 1 k24 1 k2 244k2,从而 |AB|DE|84 1
28、 k2k 2 16,当且仅当 k 1 时等号成立,故 B 正确;因为 S 四边形ADBE1 2 |AB| |DE|8 1 1 k2 (1k2)32 1 k2 k 2 32,当且仅当 k 1 时等号成立,故 C 错误; MA MB (x11,y11) (x21,y21)x1x2x1x21y1y2(y1y2)1,将 x1x23, x1x21 与 y1y22,y1y24 代入上式,得MA MB 0,所以AMB90 ,故 D 正确故 选 ABD. 二、填空题 9(2020 新高考卷)斜率为 3的直线过抛物线 C:y24x 的焦点,且与 C 交于 A,B 两 点,则|AB|_. 答案 16 3 解析 如
29、图,抛物线的方程为 y24x,抛物线的焦点为 F(1,0),又直线 AB 过焦点 F 且斜率为 3,直线 AB 的方程为 y 3(x1),代入抛物线的方程消去 y 并化简得 3x210 x 30, 解法一:解得 x11 3,x23,|AB| 1k2|x1x2|13 |1 33| 16 3 . 解法二:10036640,设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 x1x210 3 ,过 A,B 分别作准 线 x1 的垂线,设垂足分别为 C,D,如图所示,|AB|AF|BF|AC|BD|x11x2 1x1x2216 3 . 10已知 P 为椭圆x 2 a2 y2 b21(ab0)上一点,F1,F2
30、 是其左、右焦点,F1PF2取最大值 时 cosF1PF21 3,则椭圆的离心率为_ 答案 3 3 解析 易知F1PF2取最大值时,点 P 为椭圆x 2 a2 y2 b21 与 y 轴的交点,由余弦定理及椭 圆的定义,得 2a22a 2 3 4c2,即 a 3c,所以椭圆的离心率 ec a 3 3 . 11(2020 湖南衡阳二模)直线 yk(x6)(k0)与双曲线 E:x 2 a2 y2 b21(a0,b0)及其渐近 线从左至右依次交于点 A,B,C,D,双曲线的左、右焦点分别为 F1,F2,且焦距为 4,则 F2CD 与F1AB 的面积之比为_ 答案 2 解析 由 x2 a2 y2 b21
31、, ykx6, 得 1 a2 k2 b2 x212k 2x b2 136k 2 b2 0,由 x2 a2 y2 b20, ykx6, 得 1 a2 k2 b2 x212k 2x b2 36k 2 b2 0,由以上两式可知,xAxDxBxC,故 AD,BC 具有相同的中点,故|AB| |CD|, 如图, 由焦距为 4 可得 F1(2, 0), F2(2,0), 则|GF2|2|GF1|.所以SF2CD SF1AB |CD| |MF2| |AB| |NF1| |GF2| |GF1|2. 12 (2020 山东泰安二轮复习质量检测)已知抛物线 C: x22py(p0)的准线方程为 y1, 直线 l:
32、3x4y40 与抛物线 C 和圆 x2y22y0 从左至右的交点依次为 A,B,E,F,则 抛物线 C 的方程为_,|EF| |AB|_. 答案 x24y 16 解析 根据题意知p 21,故 p2,故抛物线方程为 x 24y,设焦点为 M(0,1),x2y2 2y0,即 x2(y1)21,直线 l:3x4y40 过圆心,联立方程 x24y, 3x4y40, 得 4y2 17y40, 解得 y11 4, y24.故|AB|AM|1 1 411 1 4, |EF|FM|14114, 故|EF| |AB|16. 三、解答题 13(2020 新高考卷)已知椭圆 C:x 2 a2 y2 b21(ab0)
33、的离心率为 2 2 ,且过点 A(2,1) (1)求 C 的方程; (2)点 M,N 在 C 上,且 AMAN,ADMN,D 为垂足证明:存在定点 Q,使得|DQ| 为定值 解 (1)由题意可得 c a 2 2 , 4 a2 1 b21, a2b2c2, 解得 a26,b2c23, 故椭圆方程为x 2 6 y2 31. (2)证明:设点 M(x1,y1),N(x2,y2) 因为 AMAN,所以AM AN 0, 即(x12)(x22)(y11)(y21)0. 当直线 MN 的斜率存在时,设方程为 ykxm,如图 1. 代入椭圆方程消去 y 并整理,得(12k2)x24kmx2m260, x1x2
34、 4km 12k2,x1x2 2m26 12k2 , 根据 y1kx1m,y2kx2m,代入整理,可得 (k21)x1x2(kmk2)(x1x2)(m1)240, 将代入上式,得(k21)2m 26 12k2 (kmk2) 4km 12k2 (m1)240, 整理化简得(2k3m1)(2km1)0, 因为 A(2,1)不在直线 MN 上,所以 2km10, 所以 2k3m10,k1, 于是 MN 的方程为 yk x2 3 1 3, 所以直线过定点 E 2 3, 1 3 . 当直线 MN 的斜率不存在时,可得 N(x1,y1),如图 2. 代入(x12)(x22)(y11)(y21)0 得(x1
35、2)21y210, 结合x 2 1 6 y21 31,解得 x12(舍去)或 x1 2 3, 此时直线 MN 过点 E 2 3, 1 3 .因为 AE 为定值,且ADE 为直角三角形,AE 为斜边, 所以 AE 的中点 Q 满足|DQ|为定值 AE长度的一半 1 2 22 3 2 11 3 22 2 3 . 由于 A(2,1),E 2 3, 1 3 ,故由中点坐标公式可得 Q 4 3, 1 3 . 故存在点 Q 4 3, 1 3 ,使得|DQ|为定值 14(2020 浙江高考)如图,已知椭圆 C1:x 2 2y 21,抛物线 C2:y22px(p0),点 A 是 椭圆 C1与抛物线 C2的交点
36、,过点 A 的直线 l 交椭圆 C1于点 B,交抛物线 C2于点 M(B,M 不 同于 A) (1)若 p 1 16,求抛物线 C2 的焦点坐标; (2)若存在不过原点的直线 l 使 M 为线段 AB 的中点,求 p 的最大值 解 (1)当 p 1 16时,C2 的方程为 y21 8x,故抛物线 C2 的焦点坐标为 1 32,0 . (2)解法一:设 A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0), 直线 l 的方程为 xym(0,m0), 由 x2 2y 21, xym, 得(22)y22mym220, 所以 y1y22m 22 ,y0m 22,x0y0m 2m 22, 因为 M 在抛
37、物线上,所以 2m2 222 4pm 22, 所以 m4p2 2 2 . 由 y22px, xym, 得 y22p(ym), 即 y22py2pm0,所以 y1y02p, 所以 x1x0y1my0m2p22m, 所以 x12p22m 2m 22. 由 x2 2y 21, y22px, 得 x24px20. 所以 x14p 16p28 2 2p4p22, 则2p4p222p22m 12 222p 28p 28p16p, 所以4p2218p,解得 p2 1 160,p 10 40 , 所以 p 的最大值为 10 40 ,此时 A 2 10 5 , 5 5 . 解法二:设直线 l 的方程为 xmyt(m0,t0),A(x0,y0) 将 xmyt 代入x 2 2y 21,得(m22)y22mtyt220, 所以点 M 的纵坐标为 yM mt m22. 将 xmyt 代入 y22px,得 y22pmy2pt0, 所以 y0yM2pt,解得 y02pm 22 m ,因此 x02pm 222 m2 , 由x 2 0 2 y201 解得 1 p24 m 2 m 22 m 2 m 4160, 所以当 m 2,t 10 5 时,p 取到最大值为 10 40 .