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新高考数学解答题核心考点分解训练与突破02圆锥曲线中的求值问题含解析答案
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这是一份新高考数学解答题核心考点分解训练与突破02圆锥曲线中的求值问题含解析答案,共43页。试卷主要包含了填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、填空题
1.已知点在双曲线上,直线l交C于两点,直线的斜率之和为0,则l的斜率为 .
2.已知曲线的方程为,设点在直线上,过的两条直线分别交于A、两点和,两点,且,则直线的斜率与直线的斜率之和为 .
3.已知椭圆的离心率为,点为其长轴两端点,点为椭圆上异于的一点,则直线和的斜率之积等于 .
4.已知椭圆的左顶点为A,O为坐标原点,直线与椭圆C交于M,N两点,射线与椭圆C交于点P,设直线,的斜率分别为,,则 .
5.已知椭圆与抛物线交于点,直线与轴的交点既是的右焦点,也是的焦点,点关于原点的对称点分别为,点是上与均不重合的点,记直线的斜率分别为,则 .
6.已知椭圆的左焦点为F,离心率为,过F的直线l交椭圆于A,B两点,且,则直线l的斜率为 .
7.已知点满足方程,点,,若直线的斜率为,斜率为,则的值为 .
8.已知椭圆的上下顶点分别为,过点的直线交椭圆于两点,记,则 .
9.设过点的直线l与椭圆交于M,N两点,已知点,若直线AM与直线AN的斜率分别为,,则 .
10.如图,已知椭圆C:的左、右顶点分别为A,B,点P是直线上的一点,直线PB交C于另外一点M,记直线PA,AM的斜率分别为,,则 .
11.已知,是椭圆上关于原点对称的两点,是该椭圆上不同于,的一点,若直线的斜率的取值范围为,则直线的斜率的取值范围为 .
12.已知点、分别椭圆的左、右焦点,过作倾斜角为的直线交椭圆于、两点,则弦的长为 .
13.过椭圆的右焦点的直线交椭圆于A,B两点,则弦AB的最小值为 .
14.斜率为的直线l与椭圆C:交于A,B两点,且在直线l的左上方.若,则的周长是 .
15.已知椭圆C:,,是椭圆C上两点,,则弦长为 .
16.已知为坐标原点,椭圆的离心率,短轴长为.若直线与在第一象限交于两点,与轴、轴分别相交于两点,,且,则 .
17.已知,是椭圆C:上两个动点,满足,O为坐标原点,则 .
18.已知点是椭圆C:上的一点,是椭圆的左、右焦点,且,则椭圆C的方程是.若圆的切线与椭圆C相交于M点,则的最大值是 .
19.已知椭圆,过原点作两条互相垂直的射线交椭圆于、两点,则弦长的取值范围为 .
20.已知点P在双曲线上,分别过P点作渐近线的平行线交x轴于点A,B且A点在靠近原点一侧,过A点作x轴的垂线交以为直径的圆于点C,则的取值范围是 .
21.已知点在双曲线上,直线l交C于P,Q两点,直线的斜率之和为0,若,则的面积为 .
22.记抛物线的焦点为F,点,直线与抛物线C交于M,N两点,则四边形的面积为 .
23.已知椭圆C:过点,点A为其左顶点,且AM的斜率为 ,点N为椭圆上任意一点,则△AMN的面积的最大值为 .
24.已知椭圆()的离心率为,其上焦点与抛物线的焦点重合.若过点的直线交椭圆于点,过点与直线垂直的直线交抛物线于点(如图所示),则四边形面积的最小值为 .
25.已知双曲线:与双曲线有相同的渐近线,是双曲线右支上任一点,过点作双曲线的两条渐近线的垂线,垂足分别为M,N,O是坐标原点,若的最小值是,则当取最小值时,的面积是 .
26.若双曲线的一条渐近线为,则过抛物线的焦点且垂直于轴的弦,与抛物线的顶点组成的三角形的面积为 .
27.已知抛物线的焦点为椭圆的右焦点,直线过点交抛物线于两点,且.直线分别过点且均与轴平行,在直线上分别取点(均在点的右侧),和的角平分线相交于点,则的面积为 .
28.过抛物线的焦点F分别作两条相互垂直的直线,,若直线与抛物线C交于,两点,直线与抛物线C交于,两点,且,则四边形ADBE的面积为 .
29.已知为抛物线的焦点,过直线上的动点作抛物线的切线,切点分别是,则与为坐标原点)面积之和的最小值为 .
30.如图,在平面直角坐标系中,,分别为椭圆的左,右焦点,、分别为椭圆的上、下顶点,直线与椭圆的另一交点为,若,则直线的斜率为 .
31.在平面直角坐标系中,过点的直线与椭圆交于、两点,点是线段的中点.设直线的斜率为,直线的斜率为,则 .
32.已知椭圆,A,B为其左右顶点,设直线上有一动点,连结AP,BP交椭圆于C,D,则直线BC的斜率与直线BD的斜率的乘积 .
33.已知椭圆,过椭圆左焦点F任作一条弦(不与长轴重合),点A,B是椭圆的左右顶点,设直线的斜率为,直线的斜率为,则的最小值为 .
34.已知直线与椭圆交于两点,则 .
35.过点的直线与椭圆交于两点,则的最大值是 .
36.已知椭圆的离心率为,焦距为,斜率为的直线l与椭圆有两个不同的交点,则的最大值为 .
37.已知抛物线上的点到焦点的距离为4,过点作直线交抛物线于两点,延长交准线于点两点在准线上的射影分别为,若,则的面积为 .
38.已知,分别为双曲线C:的左、右焦点,O为坐标原点,过作渐近线的垂线,垂足为P,且,过双曲线C上一点Q作两渐近线的平行线分别交渐近线于M,N两点,则四边形OMQN的面积为 .
39.的顶点A在抛物线上,点B,C在直线上,若,则面积的最小值为 .
40.已知抛物线.其焦点为F,若互相垂直的直线m,n都经过抛物线的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点和C,D两点,则四边形面积的最小值为 .
41.过双曲线的右焦点的直线与的右支交于两点,为原点,线段的中点与线段的中点重合,则四边形面积的取值范围是 .
二、解答题
42.已知矩形有三个顶点在抛物线上,证明:矩形的周长大于.
参考答案:
1.
【分析】显然直线的斜率存在,设, ,联立双曲线方程由韦达定理有,结合,化简并整理得,由此即可进一步求解.
【详解】易知直线的斜率存在,
设,,
联立,
可得,,
所以,,
即且.
所以由可得,
,
即,
即,
所以,
化简得,,
即,
所以或,
当时,
直线过点,
与题意不符,舍去.
即.
故答案为:.
2.0
【分析】先设出直线的方程,再分别将直线的方程与双曲线方程联立,利用设而不求的方法去表达,解之即可求得直线的斜率与直线的斜率之和.
【详解】如图所示,设,
设直线的方程为.
联立,
化简得.
则.
故.
则
设的方程为,
同理.
因为,所以,
化简得,
所以,即.因为,
所以.
故答案为:0
3.或
【分析】讨论若的大小,若,设,根据点在椭圆上可得,结合化简可得,再根据椭圆离心率求出,同理可求时情况,即可得答案.
【详解】由题意知若,则不妨取,
设,则,则,
则,
由于椭圆的离心率为,
即,即,
故;
若,则不妨取,
设,则,则,
则,
由于椭圆的离心率为,
即,即,
故,
故答案为:或
4.3
【分析】设,,直线过定点,设,由此求得,.再利用点差法求出,,即可结合,化简求值,求得答案.
【详解】设,,直线过定点.
设,即,
则,.
因为,所以,
两式作差得,
即,
所以,结合,得,,
由于,即,而射线与椭圆C交于点P,故,
又,故,
所以,
故答案为:3.
【点睛】关键点睛:本题的关键是设,再利用点差法解出,,最后再化简,将上述两式代入即可得到答案.
5.4
【分析】椭圆半焦距为c,根据给定条件,结合椭圆、抛物线的对称性求出及点的坐标,再利用斜率坐标公式计算即得.
【详解】令椭圆半焦距为c,由的右焦点,也是的焦点,得,
又直线过点,由椭圆、抛物线的对称性知,点关于x轴对称,即直线轴,
由,得,由,得,于是,即,
则,解得,不妨令,则,设,
显然,
,
所以.
故答案为:4
6.或
【分析】由A,F,B三点共线可得,再将A,B两点代入椭圆得到对应关系式,最后消去求出,进而得到直线的斜率.
【详解】设,,因为,
又A,F,B三点共线,所以,
所以,所以,.
又,在椭圆上,
所以,所以,
即,
所以,所以,
所以,又,所以,所以,
由,解得,
当时,直线l的斜率;
当时,直线l的斜率,所以直线l的斜率为或.
7./
【分析】将方程转化为,利用椭圆定义法求标准方程,将方程变形代入斜率关系可得定值.
【详解】已知动点满足方程,
设,且,
则有,
故点的轨迹是以为焦点,长轴长为的椭圆,
且中心在原点,焦点在轴,即点的轨迹轨迹方程为椭圆的标准方程,
则,,
故所求轨迹方程为,则,
又,,
则.
故答案为:.
8.3
【分析】设,直线斜率为,直线:,直线:,联立直线和椭圆得到,,再把直线,直线分别与直线联立求得和坐标,利用等式得到和,两式相乘即可得出答案.
【详解】如图,,
设,直线斜率为,
则直线为,
联立,得,
则,,
设直线:,直线:,
联立,得,
联立,得,
由得,
解得,①
由得,
解得,②
①②得:,
即,则.
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题考查解析几何,考查直线与椭圆相交问题,考查数学运算,属于中档题.
9.
【分析】先根据题意假设直线l的方程,联立椭圆的方程,由韦达定理得到,,从而利用斜率公式直接运算即可得解.
【详解】因为椭圆,所以,其右顶点为,下顶点为,
所以过点的直线l的斜率存在且不为0和,设直线l的方程为,即,
设,,点M,N的坐标均不为,
联立整理得,
则,解得,
因为时,,,
所以
.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
10.
【分析】设,由斜率公式可得,设,则有,由,可得.
【详解】,,设,
则,直线PB的斜率.
设,则有,
由,,所以,
所以,故.
故答案为:
11.
【分析】设点依题意找出的等量关系,进而由的范围求出的范围.
【详解】设点,,,求出,由把用表示,从而上的范围得的取值范围.
设点,,,
则,∴.
又∵,∴.
故答案为:
【点睛】结论点睛:在椭圆中,是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆上不同于的点,则(斜率存在时).
12./
【分析】首先得到右焦点坐标,即可得到直线的方程,联立直线与椭圆方程,求出交点坐标,再由两点间的距离公式计算可得.
【详解】椭圆的右焦点,
因为直线的倾斜角为且过点,
所以直线,设,,
联立,消去得,
所以,,
所以,,
所以,,
所以.
故答案为:
13.
【分析】结合点斜式得直线l的方程,联立方程组,利用根与系数关系和弦长公式,即可得出答案.
【详解】椭圆,则,,
由于直线l过右焦点,
则当l的斜率不存在时,令x=1,则y=,可得|AB|;
当斜率存在时,设直线,
代入椭圆方程得,,
即有,
即有
,则最小值为.
故答案为:.
14.
【分析】确定点P在椭圆上,设,联立椭圆方程可得根与系数的关系,化简可得,结合题意可求得,由此可求出A,B的横坐标,即可求得,即得答案.
【详解】由题意知满足,即P在椭圆C:上,
设,
联立,得,
需满足,即,
又因为在直线l的左上方,故,即,即;
若A或B的横坐标为,则,
则或,与不符,
故A或B的横坐标不可能为为;
则,,
则
上式中,分子等于
,即,
又,则与x轴围成的三角形为正三角形,
故,
故直线PA的方程,联立,
可得,其两根为,
则,即,
故;
同理求得,,
而,
故的周长是,
故答案为:
【点睛】难点点睛:本题考查直线与椭圆的位置关系,求解三角形周长,即要求出直线和椭圆相交的弦长,难点在于计算的复杂以及计算量较大,因此要十分细心.
15.
【分析】由,可得两点在直线上,联立方程,利用韦达定理求出,再根据弦长公式即可得解.
【详解】由,得,
故两点在直线上,
联立,消得,
恒成立,
则,
所以.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:由,得出两点在直线上,是解决本题的关键.
16.
【分析】结合题意可得椭圆方程,借助点差法可得,设出直线的方程,结合可得其斜率,再借助韦达定理与弦长公式即可得解.
【详解】由题意得,解得,故椭圆的方程为,
设,线段的中点为,连接,如图,
点在椭圆上,,两式相减得,
则,
设直线的方程为,则,
点也为的中点,,
,解得,
,
,故直线的方程为,
联立,消去整理得,
则,
则,
故答案为:
【点睛】方法点睛:点差法是处理中点弦问题常用的求解方法:即设出弦的两端点坐标后,代入圆锥曲线方程,并将两式相减,式中含有,这样就直接联系了中点和直线的斜率,借用中点坐标公式可求得斜率.
17.
【分析】根据已知条件列方程,整理后求得.
【详解】椭圆的方程为,即,
将两点坐标代入得,即,
两式相乘可得,
由得,则,
则,则.
由两式相加可得,
所以.
故答案为:
18.3
【分析】根据椭圆的几何性质可得方程为,由圆的切线可得,进而根据椭圆的弦长公式得,利用换元以及不等式即可求解最值.
【详解】由和可得, 即,,解得,,所以椭圆C:;
设圆的切线方程为,由得,
联立 消去x得,
,
设,,则,,
,
设,,
当且仅当,即时,取得最大值3.
故答案为:3
【点睛】圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
19.
【分析】对直线、的斜率是否同时存在进行分类讨论,当直线、分别与两坐标轴重合时,直接求出的值;当直线、的斜率都存在时,设直线,求出关于的表达式,利用二次函数的基本性质可求得的取值范围.
【详解】当直线、分别与两坐标轴重合时,;
当直线、的斜率都存在时,设直线,
联立,可得,
所以,,
同理可得,
所以,
,
因为,则,令,
令,
因为函数在上为增函数,在上为减函数,
又因为,,则,
此时,,则.
综上所述,的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
20.
【分析】根据射影定理可得,再求出两条相交直线的方程后利用韦达定理可求的长度为定值.
【详解】根据题意,过点与双曲线的两条渐近线分别平行的相交直线方程为,
设,则是关于x的方程的两根,
而,
因此.
故答案为:.
21.
【分析】设,,联立直线与双曲线方程,消元、列出韦达定理,依题意,即可求出与的关系,不妨设直线的倾斜角为,依题意可得,再由及二倍角公式求出,从而得到直线、的方程,联立直线与双曲线方程,求出、坐标,即可求出方程,再求出面积即可.
【详解】法一:因为易知直线的斜率存在,设,,
联立可得,
由,可得且.
所以,
所以由可得,
即,
即,
所以,
化简得,即,
所以或,
当时,直线过点,与题意不符,舍去,
故.
不妨设直线的倾斜角为,
因为,所以,,
当均在双曲线左支时,,所以,
即,解得(负值舍去),
此时PA与双曲线的渐近线平行,与双曲线左支无交点,舍去;
当均在双曲线右支时,因为,所以,
即,即,解得(负值舍去),
于是,直线,直线,
联立可得,
因为方程有一个根为,所以,,
同理可得,,.
所以,
且直线,整理得:,
所以点到直线的距离,
故的面积为.
法二: 设直线的倾斜角为,,,,
由,则,解得(负值已舍去),
由,即,得,
即,
联立及得,,
同理,,,
故,,
而,,由,
即,解得(负值已舍去),
故
故答案为:
22.
【分析】结合图形,因直线穿过四边形,且长度可求,故可把四边形的面积分割成两个三角形的面积的和来计算,需要求两个三角形的高,而这可以通过直线与抛物线方程联立后运用韦达定理求得.
【详解】
如图,由题意得,,联立,得.
设,,则,,
而四边形的面积为.
故答案为:.
23.
【分析】首先利用几何关系确定点的位置,再根据方程联立,求得底边长和高,即可求三角形面积的最值.
【详解】设与直线AM平行的直线方程为:,
如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM距离比较远的直线与椭圆的切点为N,
此时椭圆上的点到直线的距离最远,即的面积取得最大值.
联立直线方程与椭圆方程,
可得:,化简可得:,
所以,即,解得,与AM距离比较远的直线方程:,
直线AM方程为:,点N到直线AM的距离即两平行线之间的距离,
利用平行线之间的距离公式可得:,
联立,得或,
由两点之间距离公式可得.
所以△AMN的面积的最大值:.
故答案为:18
24.
【分析】先由条件求得椭圆方程,再分类讨论直线斜率存在与否,联立直线与椭圆方程求得,联立直线与抛物线方程求得,从而得到四边形面积关于的表达式,由此得解.
【详解】由题意得,即,又,所以,
由,得,所以椭圆的方程为.
由题意得过点的直线的斜率不为零,
当直线的斜率存在时,设直线方程为,
设,,,,
联立,消去得,易知,
则,,
所以,
抛物线的方程为,直线方程为,
联立,消去得,
则,
所以,
所以
,
因为,所以,,;
当直线的斜率不存在时,,,
所以;
综上,,所以四边形面积的最小值为.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意的判断;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
25.
【分析】根据渐近线方程求出,得出,利用基本不等式求出当取最小值时,的值,结合面积公式可得答案.
【详解】由题意,得双曲线:的渐近线方程为,则,所以双曲线:,即.
由双曲线C的一条渐近线的倾斜角为,,,得.
设,则,
由点到直线的距离公式得.
在中,
,
所以,当且仅当时取等号,此时,
所以的面积为.
故答案为:.
26.2
【分析】由双曲线的渐近线求得,然后求出两点坐标后计算三角形面积.
【详解】双曲线的渐近线方程是,又直线是其一条渐近线,所以,
抛物线方程为,焦点为,
代入抛物线方程得,,即,
,
.
故答案为:2.
27.
【分析】当直线的斜率不存在时,写出直线的方程,求出,不合题意;当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,,,,联立抛物线的方程,由,求出,根据锐角三角函数表达边长,再进一步求出的面积.
【详解】由的右焦点为,所以抛物线的焦点为,
故,则,因此抛物线,
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
代入抛物线的方程,得,
所以,,所以,不合题意,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,,,,
联立,得,所以,
所以,所以,
由对称性不妨设,则,
因为和的平分线相交于点,,
所以,,,
所以在中,,
,
所以
,
故答案为:.
28.
【分析】设出两直线的方程,求出、,表示出四边形面积,即可得出答案.
【详解】抛物线的焦点,
因为和的横坐标相同且在抛物线上,易知关于x轴对称且夹角为,
所以直线的斜率为,则直线的斜率为,显然直线和的斜率都存在,
则设直线的方程为,直线的方程为,
联立方程组,消元得,则,
即,同理,
所以四边形的面积为:,
故答案为:.
29.
【分析】根据题意直线PQ斜率存在,设其方程为,利用导数可得出抛物线在点P、Q处的切线斜率,联立直线AB的方程与抛物线的方程,根据韦达定理即可求出的值,再利用面积公式结合基本不等式得出最小值.
【详解】由,得,,求导得,
根据题意直线PQ斜率存在,设其方程为,
设,,可知在处切线斜率分别为,
设,显然过点M的切线的斜率存在,设切线方程为,
联立方程,消去y得,
则,整理得,
可得,即,
联立方程,消去y整理得,
则,可得,
则直线PQ的方程为,过定点,且,
设,则,
则
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以与为坐标原点)面积之和的最小值为.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:与圆锥曲线有关的最值问题的两种解法
(1)数形结合法:根据待求值的几何意义,充分利用平面图形的几何性质求解.
(2)构建函数法:先引入变量,构建以待求量为因变量的函数,再求其最值,常用基本不等式或导数法求最值(注意:有时需先换元后再求最值).
30.
【分析】由求出,设,可得,从而,进而由,可求出.
【详解】由椭圆的对称性及得,
因为,所以,
设,则,即,
则,
因为,所以,所以,所以,
故.
故答案为:
31./
【分析】设,,用表示,再将代入椭圆方程联立即可求解.
【详解】设,,中点,
,
因为,由椭圆的对称性可得,,
所以,
将,分别代入椭圆,
两式相减得,即,
所以,
故答案为:
32./
【分析】由斜率公式与椭圆性质求解,
【详解】直线的斜率,直线的斜率,
设,则,
故答案为:
33.
【分析】设直线,联立直线与椭圆的方程由韦达定理代入求出,
再求出,即可求出,再由基本不等式即可求出的最小值.
【详解】设直线,
联立,
所以,,
由韦达定理可求得,
,
因为在椭圆上,所以,即,
由椭圆:可得,,
所以,
所以,
则,等号显然可以取得,故最小值为.
故答案为:.
34./
【分析】联立直线和椭圆方程,得到两根之和,两根之积,利用弦长公式求出答案.
【详解】联立与,得,
设,
则,
故.
故答案为:
35.
【分析】由题意可知即为椭圆与直线的交点,设,利用两点间的距离公式以及二次函数性即可求出的最大值是.
【详解】根据题意可知,显然在椭圆上,不妨取,则,
设,由不重合可知,且,即
所以,
根据二次函数性质可知,当时,取最大值为,
即可得的最大值是.
故答案为:
36.
【分析】由题意可知离心率且焦距为,结合焦距为,解出,从而得到椭圆方程;由,设出直线方程,与椭圆方程联立,再结合韦达定理可将表示成的函数,进一步求其最大值即可.
【详解】由题意得,
解得,,,
∴椭圆的方程为 .
由,设直线的方程为,,.
联立得,得 ,
又直线与椭圆有两个不同的交点,
所以,
解得,
∴,,
∴
,
故当,即直线过原点时,最大,最大值为.
故答案为:.
37.
【分析】借助焦半径公式可得,借助抛物线定义与相似三角形的性质计算可得,结合三角形面积公式即可得解.
【详解】由抛物线过点,且,
得,准线方程为,
如图.因为,所以,所以,
连接,又,所以为等边三角形,
因为,所以,得,
得,所以,
由,解得,
所以.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题关键点在于借助相似三角形的性质,得到系列等式,以解出、.
38.
【分析】先求得双曲线方程为,设到两渐近线的距离之积,结合双曲线的方程,求得,结合面积公式,即可求解.
【详解】过作渐近线的垂线,垂足为,如图所示,因为,,所以,
因为,所以,
在直角在中,,所以,所以,
又因为,所以,所以双曲线方程为,
因为,所以,
设到两渐近线的距离为,则,
又因为,所以,
所以.
故答案为:.
39.1
【分析】由题意设出点的坐标,且由已知得,从而由点到直线的距离公式求出点到直线BC的距离的最小值即可.
【详解】设,
点到直线BC的距离为,
当时,取得最小值,
则的面积,
且当时,的面积取得最小值,且最小值为1.
故答案为:1.
40.32
【分析】设直线的方程为,与抛物线方程联立,设其两根为,求出,由抛物线的定义求出,同理求出,据此即可求解.
【详解】
依题意知,直线的斜率存在且不为0,
设直线的方程为,
与抛物线方程联立,得,
消去,整理得,
设其两根为,则.
由抛物线的定义可知,,
同理可得,四边形的面积.
当且仅当时等号成立,此时所求四边形面积的最小值为32.
故答案为:32
41.
【分析】由题意设直线的方程为,将其与双曲线方程联立化简得,结合韦达定理、弦长公式可用表示出,由点到直线的距离公式可得三角形边上的高,从而可得三角形面积表达式,进一步可得(平行)四边形面积表达式,进一步即可求解.
【详解】
由题意得.
因为点在的右支上,
所以设直线的方程为.
与联立,得,,
设,则,
所以.
易知点到直线的距离.
由线段的中点与线段的中点重合,得四边形是平行四边形,
其面积.
由,得,
所以,所以.
故答案为:.
42.证明见解析
【分析】法一,设出矩形在抛物线上的三个顶点的坐标,利用斜率坐标公式求出,进而表示出线段长,建立矩形半周长的关系,结合放缩法求出函数最小值推理即得;法二,设及直线方程,与抛物线方程联立求出长,建立矩形半周长的关系,结合放缩法求出函数最小值推理即得.
【详解】设矩形的三个顶点在上,且,
显然矩形四条边所在直线的斜率均存在,且不为0,
直线斜率,同理直线斜率,
而,不妨令,,则,即,
设矩形周长为,由对称性不妨设,,
则
,而,
则令,求导得,
当时,,当,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
于是,即,因此,
当时,,而等号成立的条件是,
所以.
法二:不妨设在上,且,
依题意,设,显然直线,的斜率均存在且不为0,则设,的斜率分别为和,
由对称性,不妨设,直线的方程为,
由得,,
解得,则,同理,
,
令,则,设,
则,当时,,当,,
函数在上单调递减,在上单调递增,,
当时,,因此,
但等号成立的条件为,
所以,即矩形的周长大于.
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