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平面解析几何专题训练 -2025届高三数学二轮专题复习
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这是一份平面解析几何专题训练 -2025届高三数学二轮专题复习,共18页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.[2024·黄山模拟]直线l1:x+2y-1=0与直线l2:ax+y+2=0平行,则a=( )
A.eq \f(1,2) B.-eq \f(1,2) C.2 D.-2
2.[2024·绵阳诊断]与椭圆eq \f(x2,15)+eq \f(y2,6)=1有公共焦点,且离心率e=eq \f(3,2)的双曲线的方程为( )
A.eq \f(x2,5)-eq \f(y2,4)=1 B.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,5)=1
C.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,13)=1 D.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,9)=1
3.[2024·锦州模拟]南宋晩期的龙泉窑粉青釉刻花斗笠盏如图1所示,这只杯盏的轴截面如图2所示,其中光滑的曲线是抛物线的一部分,已知杯盏盛满茶水时茶水的深度为3 cm,则该杯盏的高度为( )
A.eq \f(23,6) cm B.eq \f(13,4) cmC.eq \f(11,3) cm D.eq \f(7,2) cm
4.[2024·南京模拟]某研究性学习小组发现,由双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的两条渐近线所成的角可求离心率e的大小,联想到反比例函数y=eq \f(k,x)(k≠0)的图象也是双曲线,据此可进一步推断双曲线y=eq \f(5,x)的离心率为( )
A.eq \r(2) B.2 C.eq \r(5) D.5
5.[2024·石家庄模拟]“a≥eq \f(\r(2),2)”是“圆C1:x2+y2=4与圆C2:(x-a)2+(y+a)2=1有公切线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.[2024·泉州模拟]已知抛物线C的焦点为F,准线为l,过F的直线m与C交于A,B两点,点A在l上的投影为D.若|AB|=|BD|,则eq \f(|AF|,|BF|)=( )
A.eq \f(3,2) B.2 C.eq \f(5,2) D.3
7.[2024·郑州模拟]已知直线l:3x+4y-11=0与椭圆C:eq \f(x2,4)+eq \f(y2,m2)=1交于A,B两点,若点P(1,2)恰为弦AB的中点,则椭圆C的离心率是( )
A.eq \f(\r(3),3) B.eq \f(\r(2),2) C.eq \f(\r(3),2) D.eq \f(\r(6),3)
8.[2024·青岛模拟]已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,直线y=eq \r(3)x与C的左、右两支分别交于A,B两点,若四边形AF1BF2为矩形,则C的离心率为( )
A.eq \f(\r(3)+1,2) B.3 C.eq \r(3)+1 D.eq \r(5)+1
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.[2024·长沙模拟]在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:x2+y2-2ax-6y+a2=0(a∈R),则下列说法正确的是( )
A.若a≠0,则点O在圆C外
B.圆C与x轴相切
C.若圆C截y轴所得弦长为4eq \r(2),则a=1
D.点O到圆C上一点的最大距离和最小距离的乘积为a2
10.[2024·南京六校联考]已知双曲线C:mx2+ny2=1,其焦点(0,10)到渐近线的距离为6,则下列说法正确的是( )
A.eq \f(1,m)+eq \f(1,n)=100
B.双曲线C的渐近线方程为y=±eq \f(4,3)x
C.双曲线C的离心率为eq \f(5,4)
D.双曲线C上的点到焦点距离的最小值为2
11.[2024·苏北四市联考]已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0),过F的直线l与C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则( )
A.|AB|的最小值为2 B.以AB为直径的圆与直线x=-1相切
C.eq \(OA,\s\up6(→))·eq \(OB,\s\up6(→))=-3 D.eq \f(1,|AF|)+eq \f(1,|BF|)=2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.[2024·南昌模拟]已知圆C:(x-1)2+y2=1与圆E:x2+(y-eq \r(3))2=1,写出圆C和圆E的一条公切线的方程________.
13.[2024·石家庄模拟]如图1是一个“双曲狭缝”模型,直杆旋转时形成双曲面,双曲面的边缘为双曲线.已知某模型(如图2)左、右两侧的两段曲线AB与CD中间最窄处间的距离为10 cm,点A与点C,点B与点D均关于该双曲线的对称中心对称,且AB=30 cm,AD=20 cm,则该双曲线的离心率是________.
14.[2024·温州模拟]已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,点M在椭圆C上,且|MF1|·|MF2|的最大值是它的最小值的2倍,则椭圆C的离心率为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)[2024·成都模拟]如图,已知圆M:(x-2)2+y2=81,圆N:(x+2)2+y2=1.动圆S与这两个圆均内切.
(1)求圆心S的轨迹C的方程;
(2)若P(2,3),Q(2,-3)是曲线C上的两点,A,B是曲线C上位于直线PQ两侧的动点.若直线AB的斜率为eq \f(1,2),求四边形APBQ面积的最大值.
16.(15分)[2024·绍兴质检]已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,过点F斜率为1的直线与抛物线相交所截得的弦长为2.
(1)求p的值并写出抛物线焦点F的坐标;
(2)设点P是抛物线外任意一点,过点P作抛物线C的切线,切点分别为Q,R,探究:是否存在以点Q为直角顶点的等腰直角三角形PQR?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
17.(15分)[2024·烟台模拟]已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的焦距为4,点(eq \r(6),1)在C上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,斜率为k(k≠0)且不过F1的直线l与C交于点A,B,若k为直线AF1,BF1斜率的等差中项,求F2到直线l的距离d的取值范围.
18.(17分)[2024·深圳模拟]已知定点F(2,0),关于原点O对称的动点P,Q到定直线l:x=4的距离分别为dP,dQ,且eq \f(|PF|,dP)=eq \f(|QF|,dQ),记P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程,并说明曲线C是什么曲线?
(2)已知点M,N是直线m:x=eq \f(1,k)y+2与曲线C的两个交点,M,N在x轴上的射影分别为M1,N1(M1,N1不同于原点O),且直线M1N与直线l:x=4相交于点R,求△RMN与△RM1N1面积的比值.
19.(17分)[2023·武汉调研]已知过点(4,2)的动直线l与双曲线E:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)交于M,N两点,当l与x轴平行时,|MN|=4eq \r(2),当l与y轴平行时,|MN|=4eq \r(3).
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)点P是直线y=x+1上一定点,设直线PM,PN的斜率分别为k1,k2,若k1k2为定值,求点P的坐标.
平面解析几何
1.A [由题意得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(1×1-2a=0,,1×2+a≠0,))
解得a=eq \f(1,2).故选A.]
2.B [椭圆eq \f(x2,15)+eq \f(y2,6)=1的焦点坐标为(-3,0),(3,0),在双曲线中c=3,e=eq \f(c,a)=eq \f(3,2),所以a=2,a2=4,b2=c2-a2=9-4=5,所以双曲线的方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,5)=1.故选B.]
3.C [以抛物线的顶点为坐标原点,
对称轴为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,依题意可得A(eq \f(9,2),3),设抛物线的标准方程为x2=2py(p>0),
则eq \f(81,4)=6p,解得p=eq \f(27,8),
所以抛物线的标准方程为x2=eq \f(27,4)y.
可设B(eq \f(3,2),t),代入抛物线方程得
eq \f(9,4)=eq \f(27,4)t,可得t=eq \f(1,3),
所以该杯盏的高度为3-eq \f(1,3)+1=eq \f(11,3) cm.
故选C.]
4.A [双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x,所以两条渐近线所在直线的斜率分别为-eq \f(b,a),eq \f(b,a).
设双曲线y=eq \f(5,x)的实轴长为2a′,虚轴长为2b′,焦距为2c′,因为双曲线y=eq \f(5,x)的两条渐近线分别为x轴,y轴,即两条渐近线互相垂直,所以-eq \f(b′,a′)·eq \f(b′,a′)=-1,即eq \f(b′2,a′2)=1,所以离心率e=eq \f(c′,a′)=eq \r(1+(\f(b′,a′))2)=eq \r(2),故选A.]
5.A [记圆C1、圆C2的半径分别为r1,r2,由题意可知C1(0,0),r1=2,C2(a,-a),r2=1,连接C1C2,当且仅当圆C1和圆C2内含时,两圆没有公切线,即圆C1和圆C2有公切线的充要条件为|C1C2|≥r1-r2=2-1=1,即eq \r(2a2)≥1,解得a≤-eq \f(\r(2),2)或a≥eq \f(\r(2),2).因为“a≥eq \f(\r(2),2)”是“a≤-eq \f(\r(2),2)或a≥eq \f(\r(2),2)”的充分不必要条件,所以“a≥eq \f(\r(2),2)”是“圆C1与圆C2有公切线”的充分不必要条件,故选A.]
6.B [如图,
过B作BE⊥l,垂足为E,过B作BH⊥AD,垂足为H.
因为AD⊥l,所以四边形BEDH为矩形,
所以|BE|=|DH|.
因为|AB|=|BD|,
所以|DH|=|AH|,
所以|AD|=2|DH|=2|BE|.
由抛物线的定义,可得|AF|=|AD|,|BF|=|BE|,
所以|AF|=2|BF|,
即eq \f(|AF|,|BF|)=2.故选B.]
7.A [依题意,直线l的斜率为-eq \f(3,4),设A(x1,y1),B(x2,y2),
则eq \f(y1-y2,x1-x2)=-eq \f(3,4),
且eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x1+x2=2,,y1+y2=4,))
由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(xeq \\al(2,1),4)+\f(yeq \\al(2,1),m2)=1,\f(xeq \\al(2,2),4)+\f(yeq \\al(2,2),m2)=1))两式相减得:
eq \f(xeq \\al(2,1)-xeq \\al(2,2),4)=-eq \f(yeq \\al(2,1)-yeq \\al(2,2),m2),
于是eq \f(m2,4)=-eq \f(y1-y2,x1-x2)·eq \f(y1+y2,x1+x2)=eq \f(3,4)×eq \f(2,1)=eq \f(3,2),解得m2=6,
此时椭圆C为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,6)=1,显然点P(1,2)在椭圆C内,符合要求,
所以椭圆C的离心率e=eq \f(\r(2),\r(6))=eq \f(\r(3),3).故选A.]
8.C [法一 若四边形AF1BF2是矩形,
则|AB|=|F1F2|=2c.
由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=\r(3)x,\f(x2,a2)-\f(y2,b2)=1))消去y,
得(b2-3a2)x2=a2b2,
解得x1=-eq \f(ab,\r(b2-3a2)),x2=eq \f(ab,\r(b2-3a2)),
则|AB|=eq \r(1+(\r(3))2)·|x1-x2|=eq \f(4ab,\r(b2-3a2)),则eq \f(4ab,\r(b2-3a2))=2c,
又c2=a2+b2,整理得b4-6a2b2-3a4=0,
即(eq \f(b2,a2))2-6·eq \f(b2,a2)-3=0,
得eq \f(b2,a2)=3+2eq \r(3),则e=eq \f(c,a)=eq \r(1+\f(b2,a2))=eq \r(4+2\r(3))=eq \r(3)+1,故选C.
法二 由y=eq \r(3)x,知该直线的倾斜角为60°,记O为坐标原点,则∠BOF2=60°,所以△BOF2是边长为c的等边三角形,所以|BF2|=c,在△BOF1中,|OB|=|OF1|=c,∠BOF1=120°,故|BF1|=eq \r(3)c,
又|BF1|-|BF2|=2a,故eq \r(3)c-c=2a,
则eq \f(c,a)=eq \r(3)+1,故选C.]
9.ABD [对于A,因为a≠0,所以将原点(0,0)代入圆的方程可得a2>0 ,所以点O在圆C外,故A正确;
对于B,将圆C的方程化为标准形式,
得(x-a)2+(y-3)2=9,其圆心为C(a,3),半径r=3,则圆心C到x轴的距离为3,等于半径,所以圆C与x轴相切,故B正确;
对于C,圆心C(a,3)到y轴的距离为|a|,
则由题意,得4eq \r(2)=2eq \r(32-a2),
解得a=±1,故C不正确;
对于D,当a=0时,圆C:x2+(y-3)2=9,所以圆心在y轴上,且点O在圆C上,所以点O到圆C上一点的最小距离为0,最大距离为2r=6,其乘积等于a2;当a≠0时,由选项A知,点O在圆C外,|OC|=eq \r(a2+9),所以点O到圆C上一点的最大距离为|OC|+r,最小距离为|OC|-r,乘积为|OC|2-r2=a2+9-32=a2.故D正确.综上所述,选ABD.]
10.BCD [由双曲线C的焦点 (0,10)到渐近线的距离为6,可得双曲线C的焦点在y轴上,设双曲线C的标准方程为eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0),则双曲线C的半焦距c=10,b=6,所以a2=c2-b2=100-36=64,
得双曲线C的标准方程为eq \f(y2,64)-eq \f(x2,36)=1.
对于A,m=-eq \f(1,36),n=eq \f(1,64),
所以eq \f(1,m)+eq \f(1,n)=-36+64=28,所以选项A错误;
对于B,双曲线C的渐近线方程为
y=±eq \f(8,6)x=±eq \f(4,3)x,所以选项B正确;
对于C,双曲线C的离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(10,8)=eq \f(5,4),所以选项C正确;
对于D,双曲线C上的所有点中上、下顶点到相应焦点的距离最小,所以最小值为c-a=10-8=2,所以选项D正确.综上,选BCD.]
11.BC [因为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0),
所以p=2,抛物线C的方程为y2=4x,所以准线方程为x=-1.设直线l的倾斜角为α,则|AB|=eq \f(2p,sin2α)=eq \f(4,sin2α),所以当α=90°时,|AB|取得最小值,最小值为4,所以选项A错误;
eq \f(1,|AF|)+eq \f(1,|BF|)=eq \f(2,p)=1,所以选项D错误;
由抛物线的定义可知|AF|=x1+eq \f(p,2),
|BF|=x2+eq \f(p,2),所以|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p,则AB的中点到抛物线C的准线的距离d=eq \f(x1+x2+p,2)=eq \f(|AB|,2),所以以AB为直径的圆与抛物线C的准线相切,又直线x=-1是抛物线C:y2=4x的准线,所以以AB为直径的圆与直线x=-1相切,所以选项B正确;
设直线l的方程为x=my+1,与抛物线方程y2=4x联立,得y2=4(my+1),
即y2-4my-4=0,所以y1y2=-4,则x1x2=eq \f(yeq \\al(2,1),4)·eq \f(yeq \\al(2,2),4)=eq \f((y1y2)2,16)=eq \f(16,16)=1,
又eq \(OA,\s\up6(→))=(x1,y1),eq \(OB,\s\up6(→))=(x2,y2),
所以eq \(OA,\s\up6(→))·eq \(OB,\s\up6(→))=x1x2+y1y2=1-4=-3,
所以选项C正确.故选BC.]
12.x-eq \r(3)y+1=0或eq \r(3)x+y-eq \r(3)-2=0或eq \r(3)x+y-eq \r(3)+2=0(写一条即可). [设两圆的公切线方程为y=kx+b,eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(|k+b|,\r(k2+1))=1,\f(|b-\r(3)|,\r(k2+1))=1))⇒
|k+b|=|b-eq \r(3)|,k=-eq \r(3)或k=eq \r(3)-2b,
代入求解得:eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(k=-\r(3),b=\r(3)±2))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(b=\f(\r(3),3),k=\f(\r(3),3))),
所以切线方程为:y=-eq \r(3)x+eq \r(3)+2,
或y=-eq \r(3)x+eq \r(3)-2或x-eq \r(3)y+1=0(写一条即可).]
13.2 [如图,
以双曲线的对称中心O为坐标原点建立平面直角坐标系,设双曲线的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),
则a=eq \f(10,2)=5.
易得A(10,15),所以eq \f(102,52)-eq \f(152,b2)=1,
解得b=5eq \r(3),所以c2=a2+b2=25+75=100,所以c=10,
所以双曲线的离心率e=eq \f(c,a)=2.]
14.eq \f(\r(2),2) [因为点M在椭圆C上,
所以|MF1|+|MF2|=2a,
则|MF1|=2a-|MF2|(a-c≤|MF2|≤a+c),
所以|MF1|·|MF2|=(2a-|MF2|)|MF2|=-(|MF2|-a)2+a2,所以当|MF2|=a时,|MF1|·|MF2|有最大值a2,
当|MF2|=a-c或|MF2|=a+c时,
|MF1|·|MF2|有最小值a2-c2.
因为|MF1|·|MF2|的最大值是它的最小值的2倍,所以a2=2(a2-c2),即a2=2c2,所以e2=eq \f(1,2),所以e=eq \f(\r(2),2).]
15.解 (1)如图1,设动圆S与两个已知圆的切点分别为T1,T2,因为|ST1|=|ST2|,
所以9-|SM|=|SN|+1,
所以|SM|+|SN|=8>2+2=4,
所以点S的轨迹是以M,N为焦点的椭圆,
所以2a=8,a=4,2c=4,c=2,
b2=a2-c2=16-4=12,
所以点S的轨迹方程为eq \f(x2,16)+eq \f(y2,12)=1.
图1 图2
(2)如图2,设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=eq \f(1,2)x+t,
代入eq \f(x2,16)+eq \f(y2,12)=1中,
整理得x2+tx+t2-12=0,Δ=t2-4(t2-12)>0,解得-4<t<4,
又A,B在直线PQ两侧,
故-4<t<2,x1+x2=-t,x1x2=t2-12,
四边形APBQ的面积S=eq \f(1,2)×6×|x1-x2|
=3×eq \r((x1+x2)2-4x1x2)=3eq \r(48-3t2),
当t=0时,Smax=12eq \r(3),
所以四边形APBQ面积的最大值为12eq \r(3).
16.解 (1)依题意,设直线方程为y=x+eq \f(p,2),
由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=x+\f(p,2),x2=2py)),消去x,
得y2-3py+eq \f(p2,4)=0,
则y1+y2=3p,|AB|=y1+y2+p=4p=2,解得p=eq \f(1,2),
所以抛物线方程为x2=y,F(0,eq \f(1,4)).
(2)假设符合条件的等腰直角三角形存在,于是设点Q(x3,xeq \\al(2,3)),R(x4,xeq \\al(2,4)),
则由y′=2x可得,切线PQ为y=2x3x-xeq \\al(2,3),
切线PR为
y=2x4x-xeq \\al(2,4),
由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=2x3x-xeq \\al(2,3),y=2x4x-xeq \\al(2,4))),
解得x=eq \f(x3+x4,2),y=x3x4,
所以P(eq \f(x3+x4,2),x3x4).
设线段PR的中点M,
则点M(eq \f(x3+3x4,4),eq \f(x3x4+xeq \\al(2,4),2)),
且kQM=eq \f(2(2x3+x4),3),kPR=2x4,kQR=x3+x4,kPQ=2x3,
联立方程组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(kPQ·kRQ=-1,kPR·kQM=-1)),
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2x3·(x3+x4)=-1,2x4·\f(2(2x3+x4),3)=-1)),
解得x3=-1或x3=1,
所以存在点Q(-1,1)或Q(1,1).
17.解 (1)因为点(eq \r(6),1)在C上,
所以eq \f(6,a2)-eq \f(1,b2)=1.①
由题意知,2c=4,c=2,
所以a2+b2=4.②
由①②解得a2=3,b2=1,
故双曲线C的方程为eq \f(x2,3)-y2=1.
(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为y=kx+m,
联立得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=kx+m,,\f(x2,3)-y2=1,))消y可得,
(1-3k2)x2-6kmx-3(m2+1)=0,
由根与系数关系可得,x1+x2=eq \f(6km,1-3k2),x1x2=-eq \f(3(m2+1),1-3k2),且Δ=36k2m2+12·
(1-3k2)(m2+1)>0,得m2+1>3k2.
因为k为直线AF1,BF1的斜率的等差中项,
所以eq \f(y1,x1+2)+eq \f(y2,x2+2)=2k,将y1=kx1+m,y2=kx2+m代入可得(kx1+m)(x2+2)+(kx2+m)(x1+2)=2k(x1+2)(x2+2),
整理可得(m-2k)(x1+x2+4)=0,
当m-2k=0时,直线l为y=k(x+2),此时直线过焦点F1,不合题意,
所以x1+x2=-4,即eq \f(6km,1-3k2)=-4,
可得m=2k-eq \f(2,3k),代入m2+1>3k2化简可得,9k4-15k2+4>0,
解得eq \f(1,3)<k2<eq \f(4,3),
又因为d=eq \f(|2k+m|,\r(1+k2))=eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(4k-\f(2,3k))),\r(1+k2))=eq \f(4-\f(2,3k2),\r(1+\f(1,k2))),
令eq \r(1+\f(1,k2))=t∈(eq \f(\r(7),2),2)可得,
eq \f(1,k2)=t2-1,
所以d=eq \f(14,3t)-eq \f(2t,3),在(eq \f(\r(7),2),2)上单调递减,所以d∈(1,eq \r(7)).
综上,F2到直线l的距离d的取值范围是(1,eq \r(7)).
18.解 (1)设P(x,y),Q(-x,-y).
由eq \f(|PF|,dP)=eq \f(|QF|,dQ)得
eq \f(\r((x-2)2+y2),|x-4|)=eq \f(\r((-x-2)2+(-y)2),|-x-4|),
|x|≠4,
两边平方得
(x+4)2(x2+y2+4-4x)=(x-4)2(x2+y2+4+4x),化简得x(x2+2y2-8)=0,
即曲线C的方程为eq \f(x2,8)+eq \f(y2,4)=1或x=0.
曲线C是以点(-2,0),(2,0)为焦点,长轴长为4eq \r(2)的椭圆与y轴组成的曲线.
(2)设直线m与椭圆相交于M(x1,y1),
N(x2,y2)两点,则M1(x1,0),N1(x2,0).
令eq \f(1,k)=t,将x=ty+2代入eq \f(x2,8)+eq \f(y2,4)=1并整理得(t2+2)y2+4ty-4=0,
y1+y2=-eq \f(4t,t2+2),y1y2=-eq \f(4,t2+2).
直线M1N的方程为:y=eq \f(y2,x2-x1)(x-x1).
设R(4,y0),则y0=eq \f(y2(4-x1),x2-x1)=eq \f(y2(2-ty1),x2-x1),
同理设直线MN1与直线l:x=4相交于点R′(4,y′0),则y′0=eq \f(y1(2-ty2),x1-x2).
y0-y′0=eq \f(y2(2-ty1),x2-x1)-eq \f(y1(2-ty2),x1-x2)=eq \f(2(y2+y1)-2ty2y1,x2-x1),
其中2(y2+y1)-2ty2y1
=-eq \f(8t,t2+2)+eq \f(8t,t2+2)=0.
从而y0=y′0,R与R′重合.
因为MM1∥NN1,
所以S△MM1N1=S△MM1N.
又S△RM1N1=S△MM1N1+S△RMM1,S△RMN=S△MN1N+S△RMM1,则eq \f(S△RMN,S△RM1N1)=1.
所以△RMN与△RM1N1面积的比值为1.
19.解 (1)根据双曲线的对称性,可知双曲线E过点(±2eq \r(2),2)和点(4,±2eq \r(3)),
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(8,a2)-\f(4,b4)=1,,\f(16,a2)-\f(12,b2)=1,))得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a2=4,,b2=4,))
故双曲线E的标准方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,4)=1.
(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-4)+2(k≠±1),与双曲线方程联立,消去y,得(k2-1)x2-(8k2-4k)x+16k2-16k+8=0,Δ>0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则x1+x2=eq \f(8k2-4k,k2-1),
x1x2=eq \f(16k2-16k+8,k2-1).
设P(t,t+1),
则k1k2=eq \f((y1-t-1)(y2-t-1),(x1-t)(x2-t))
=eq \f((kx1-4k-t+1)(kx2-4k-t+1),(x1-t)(x2-t))
=eq \f(k2x1x2-k(4k+t-1)(x1+x2)+(4k+t-1)2,x1x2-t(x1+x2)+t2)
=eq \f(k2(16k2-16k+8)-k(4k+t-1)(8k2-4k)+(4k+t-1)2(k2-1),16k2-16k+8-t(8k2-4k)+t2(k2-1))
=eq \f((t2+2t-11)k2-8(t-1)k-(t-1)2,(t-4)2k2+4(t-4)k-(t2-8)).
当t=4时,不满足k1k2为定值.
当t≠4时,若k1k2为定值,
则eq \f(t2+2t-11,(t-4)2)=eq \f(-8(t-1),4(t-4))=eq \f(-(t-1)2,-(t2-8)),
解得t=3,此时k1k2=4.
经检验,当直线l的斜率不存在时,
对P(3,4),也满足k1k2=4.
所以点P的坐标为(3,4).
题号
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答案
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