专题五高考中的圆锥曲线问题1.已知过点A(-4,0)的动直线l与抛物线G:x2=2py(p>0)相交于B,C两点.当直线l的斜率是时,AC=4AB.(1)求抛物线G的方程.(2)设线段BC的中垂线在y轴上的截距为b,求b的取值范围.[解析](1)设B(x1,y1),C(x2,y2),当直线l的斜率是时,l的方程为y=(x+4),即x=2y-4.由得2y2-(8+p)y+8=0,∴又 AC=4AB,∴y2=4y1③由①、②、③及p>0得:y1=1,y2=4,p=2,则抛物线G的方程为:x2=4y.(2)设l:y=k(x+4),BC的中点坐标为(x0,y0),由得x2-4kx-16k=0④∴x0==2k,y0=k(x0+4)=2k2+4k.∴线段BC的中垂线方程为y-2k2-4k=-(x-2k),∴线段BC的中垂线在y轴上的截距为:b=2k2+4k+2=2(k+1)2,对于方程④,由Δ=16k2+64k>0得:k>0或k<-4.∴b∈(2,+∞).2.(2015·宜宾模拟)设F1,F2分别为椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右两个焦点.(1)若椭圆C上的点A(1,)到F1,F2两点的距离之和等于4,写出椭圆C的方程和离心率;(2)若M,N是椭圆C上关于原点对称的两点,点P是椭圆上除M,N外的任意一点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN时,求证:kPM·kPN为定值.[解析](1)根据已知条件:2a=4,即a=2,所以椭圆方程为+=1,又A(1,)为椭圆C上一点,则+=1,解得b2=3,所以椭圆C的方程为+=1,所以c==1,所以椭圆C的离心率e==.(2)因为M,N是椭圆上关于原点对称的点,设M(x0,y0),则N(-x0,-y0),设P点坐标为(x,y),则+=1,+=1,即y=3(1-),y2=3(1-),所以kPM·kPN=·===-.即kPM·kPN为定值.3.在平面直角坐标系xOy中,经过点(0,)且斜率为k的直线l与椭圆+y2=1有两个不同的交点P和Q.(1)求k的取值范围;(2)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数k,使得向量OP+OQ与AB共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.[解析](1)由已知条件,知直线l的方程为y=kx+,代入椭圆方程,得+(kx+)2=1,整理得(+k2)x2+2kx+1=0.①由直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q,得Δ=8k2-4(+k2)=4k2-2>0,解得k<-或k>,即k的取值范围为(-∞,-)∪(,+∞).(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),1则OP+OQ=(x1+x2,y1+y2).由方程①,知x1+x2=-.②又y1+y2=k(x1+x2)+2=.③由A(,0),B(0,1),得AB=(-,1).所以OP+OQ与AB共线等价于x1+x2=-(y1+y2),将②③代入,解得k=.由(1)知k<-或k>,故不存在符合题意的常数k.1.(2015·温州测试)如图,已知过T(3,-2)的动直线l与抛物线C:y2=4x交于P,Q两点,点A(1,2).(1)证明:直线AP与直线AQ的斜率乘积恒为定值-2;(2)以PQ为底边的等腰三角形APQ有几个?请说明理由.[解析](1)证明:设直线l的方程为x=m(y+2)+3,由得y2-4my-8m-12=0.设P(x1,y1),Q(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-8m-12,所以kAP·kAQ=·=·==-2.(2)一个.理由如下:PQ的中点坐标为(,),即(,),因为+==4m2+4m+6,所以PQ的中点坐标为(2m2+2m+3,2m),由已知得=-m,即m3+m2+2m-1=0.设f(m)=m3+m2+2m-1,则f′(m)=3m2+2m+2>0,所以f(m)在R上是增函数,又f(0)=-1,f(1)=3,所以函数f(m)有且只有一个零点,即方程m3+m2+2m-1=0有唯一实根.所以满足条件的等腰三角形有且只有一个.2.如图,点F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,过点F1作x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2的垂线交直线x=于点Q.2(1)如果点Q的坐标是(4,4),求此时椭圆C的方程;(2)证明:直线PQ与椭圆C只有一个交点.[解析](1)解法一:由条件知,P(-c,).故直线PF2的斜率为kPF2==-,因为PF2⊥F2Q,所以直线F2Q的方程为y=x-.故Q(,2a).由题设知,=4,2a=4,解得a=2,c=1.故椭圆方程为+=1.解法二:设直线x=与x轴交于点M.由条件知P(-c,),因为△PF1F2∽△F2MQ,所以=,即=,解得|MQ|=2A.所以解得故椭圆方程为+=1.(2)证明:直线PQ的方程为=,即y=x+A.将上式代入+=1得,x2+2cx+c2=0,解得x=-c,y=,所以直线PQ与椭圆C只有一个交点.3.(2015·大连双基测试)已知O为坐标原点,M(x1,y1),N(x2,...