4.圆锥曲线1.在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的顶点是原点,以x轴为对称轴,且经过点P(1,2).(1)求抛物线C的方程;(2)设点A,B在抛物线C上,直线PA,PB分别与y轴交于点M,N,|PM|=|PN|.求直线AB的斜率.解(1)依题意,设抛物线C的方程为y2=ax(a≠0),由抛物线C经过点P(1,2),得a=4,所以抛物线C的方程为y2=4x.(2)因为|PM|=|PN|,所以∠PMN=∠PNM,所以∠1=∠2,所以直线PA与PB的倾斜角互补,所以kPA+kPB=0.依题意,直线AP的斜率存在,设直线AP的方程为y-2=k(x-1)(k≠0),将其代入抛物线C的方程,整理得k2x2-2(k2-2k+2)x+k2-4k+4=0.设A(x1,y1),则1×x1=,y1=k(x1-1)+2=-2,所以A,以-k替换点A坐标中的k,得B.所以kAB==-1.所以直线AB的斜率为-1.2.在平面直角坐标系xOy中,已知点F(1,0)和直线l:x=4,圆C与直线l相切,并且圆心C关于点F的对称点在圆C上,直线l与x轴相交于点P.(1)求圆心C的轨迹E的方程;(2)过点F且与直线l不垂直的直线m与圆心C的轨迹E相交于点A,B,求△PAB面积的取值范围.解(1)设圆心C(x,y),则圆心C到点F的距离等于它到直线l距离的一半,∴=|4-x|,化简得圆心C的轨迹方程为+=1.(2)设直线m的方程为x=ky+1,由得(3k2+4)y2+6ky-9=0,Δ>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=-,y1y2=-,|y1-y2|==12,△PAB的面积S=×|y1-y2|×|PF|=18.设t=k2+1≥1,则==,设f(t)=9t++6,t≥1,则f′(t)=9->0,∴f(t)在[1,+∞)上单调递增,f(t)≥f(1)=16,∴S≤18=,即△PAB面积的取值范围为.3.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且C过点.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线l与椭圆C交于P,Q两点(点P,Q均在第一象限),且直线OP,l,OQ的斜率成等比数列,证明:直线l的斜率为定值.(1)解由题意可得解得故椭圆C的方程为+y2=1.(2)证明由题意可知直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为y=kx+m(m≠0),由消去y,整理得(1+4k2)x2+8kmx+4(m2-1)=0, 直线l与椭圆交于两点,∴Δ=64k2m2-16(1+4k2)(m2-1)=16(4k2-m2+1)>0.设点P,Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=,∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2. 直线OP,l,OQ的斜率成等比数列,∴k2=·=,整理得km(x1+x2)+m2=0,∴+m2=0,又m≠0,∴k2=,结合图象(图略)可知k=-,故直线l的斜率为定值.4.已知抛物线Γ:x2=2py(p>0),直线y=2与抛物线Γ交于A,B(点B在点A的左侧)两点,且|AB|=4.(1)求抛物线Γ在A,B两点处的切线方程;(2)若直线l与抛物线Γ交于M,N两点,且MN的中点在线段AB上,MN的垂直平分线交y轴于点Q,求△QMN面积的最大值.解(1)由x2=2py,令y=2,得x=±2,所以4=4,解得p=3,所以x2=6y,由y=,得y′=,故=.所以在A点的切线方程为y-2=(x-2),即2x-y-2=0,同理可得在B点的切线方程为2x+y+2=0.(2)由题意得直线l的斜率存在且不为0,故设l:y=kx+m,M(x1,y1),N(x2,y2),联立得x2-6kx-6m=0,Δ=36k2+24m>0,所以x1+x2=6k,x1x2=-6m,故|MN|=·=2··.又y1+y2=k(x1+x2)+2m=6k2+2m=4,所以m=2-3k2,所以|MN|=2··,由Δ=36k2+24m>0,得-0,得1