面积分割术(2019课标Ⅲ圆锥曲线)
(2019课标Ⅲ,21)已知曲线
:
,
为直线
上的动点,过
作
的两条切线,切点分别为
、
.
(1)证明:直线
过定点;
(2)若以
为圆心的圆与直线
相切,且切点为线段
的中点,求四边形
的面积.


解:(1)先画个图

设点、
、
的坐标分别为
、
、
,
求导,得,
故点处的切线斜率为
,
故点处的切线方程为
,

因该切线过点,
故,
即,
即,
即,

同理可得,

可知点、
皆在直线
上,
所以直线的方程即为
.
易知其过定点.


(2)设线段的中点为
,
联立曲线与直线
,得
,
所以,
,


所以,
所以,
所以的坐标为
.


的铅垂高
,

的铅垂高
,

而它们共同的水平宽


所以


,
,
由题可知,
即,
解得,或
,


当时,
,如图:


当时,
,如图:
