简解2016年高考山东卷理科压轴题

来源 :中学数学杂志(高中版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:tjunu520
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  题目(2016年高考山东卷理科第21题)如图1所示,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x2a2 y2b2=1(a>b>0)的离心率是32,抛物线E:x2=2y的焦点F是C的一个顶点.
  (Ⅰ)求椭圆C的方程;
  (Ⅱ)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交于不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.
  (ⅰ)求证:点M在定直线上;
  (ⅱ)直线l与y轴交于点G,记△PFG的面积为S1,△PDM的面积为S2,求S1S2的最大值及取得最大值时点P的坐标.
  解(Ⅰ)椭圆C的方程是x2 4y2=1(过程略).
  (Ⅱ)(ⅰ)可设P(2t,2t2)(t>0),可求得切线l的方程是y=2tx-2t2,再得G(0,-2t2).
  设A(x1,y1),B(x2,y2),可得
  x21 4y21=1,x22 4y22=1,
  把它们相减后分解因式(即点差法),可得
  kl=kAB=y2-y1x2-x1=x2 x1-4(y2 y1)=xD-4yD=1-4kOD,
  又kl=2t,所以kOD=kOM=-18t,得直线OM的方程是y=-18tx.
  又xM=xP=2t,所以yM=-14,得点M在定直线y=-14上.
  (ⅱ)由P(2t,2t2)(t>0),G(0,-2t2),F0,12,可得
  S1=S△PFG=1212 2t2·2t.
  如图2所示,设点D到直线OG,PM的距离分别是d0,d2,则点O到直线PM的距离是d0 d2.
  由△ODG∽△MDP,可得
  OGPM=d0d2,PM OGPM=d0 d2d2,d2=PMPM OG(d0 d2),
  所以
  S2=S△PDM=12PMd2=PM2(d0 d2)2(PM OG).
  可得PM=2t2 14,OG=2t2,d0 d2=2t,所以
  S2=2t 142·2t22t2 14 2t2.
  再得
  S1S2=(16t2 1)(8t2 2)(8t2 1)2≤1(8t2 1)2(16t2 1) (8t2 2)22=94.
  进而可得:当且仅当16t2 1=8t2 2(t>0)即t=122,也即点P的坐标是22,14时,S1S2max=94.一般地,抛物线E:x2=2py上一动点P的切线,与椭圆C:x2[]a2[SX)] y2[]b2[SX)]=1(a>b>0)交于不同的两点A、B,线段中点为D,直线OD与过点P且垂直于x轴的直线交于点M,则点M在定直线y=-pb2[]a2[SX)]上,当且仅当a2=4b2时,S1S2的最大值为定值94.
其他文献
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