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