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第第頁獲取更多資料,關(guān)注公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派【圓錐】定點(diǎn)問題處理策略與8大定點(diǎn)結(jié)論定點(diǎn)問題:在解析幾何中,有些含有參數(shù)的直線或曲線的方程,不論參數(shù)如何變化,其都過某定點(diǎn),這類問題稱為定點(diǎn)問題.證明直線(曲線)過定點(diǎn)的基本思想是是確定方程,即使用一個(gè)參數(shù)表示直線(曲線)方程,根據(jù)方程的成立與參數(shù)值無關(guān)得出的方程組,以方程組的解為坐標(biāo)的點(diǎn)就是直線(曲線)所過的定點(diǎn).核心方程是指已知條件中的等量關(guān)系.【知識(shí)與典例精講】一、圓錐曲線中的定點(diǎn)問題一般情況下,若方程中含有一個(gè)或者多個(gè)參數(shù),當(dāng)x取某個(gè)常數(shù)時(shí),求得的y也是一個(gè)與參數(shù)無關(guān)的常數(shù),這樣就可以說方程對(duì)應(yīng)的曲線經(jīng)過定點(diǎn).有時(shí)圓錐曲線中的定點(diǎn)問題,可以充分考慮幾何性質(zhì),從特殊情況出發(fā),對(duì)可能的定點(diǎn)有初步的判斷,爭(zhēng)取確定出定點(diǎn),這樣可以轉(zhuǎn)化為有方向、有目標(biāo)的一般性證明題,從而找到解決問題的突破口.二、處理定點(diǎn)問題兩個(gè)基本策略:(1)引進(jìn)參數(shù)法:引進(jìn)動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)或動(dòng)線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化的量與參數(shù)何時(shí)沒有關(guān)系,找到定點(diǎn).(2)特殊到一般法:根據(jù)動(dòng)點(diǎn)或動(dòng)線的特殊情況探索出定點(diǎn),再證明該定點(diǎn)與變量無關(guān).三、解題流程與方法總結(jié)1.單參數(shù)法①設(shè)動(dòng)直線PM方程為y=k(x-x0)+y0;②聯(lián)立直線與橢圓(拋物線),解出點(diǎn)M的坐標(biāo)為(A(k),B(k)),同理(由核心方程代換),得出點(diǎn)N的坐標(biāo)為(C(k),D(k));③寫出動(dòng)直線MN方程,并整理成kf(x,y)+g(x,y)=0;④根據(jù)直線過定點(diǎn)時(shí)與參數(shù)沒有關(guān)系(即方程對(duì)參數(shù)的任意值都成立),得到方程組⑤方程組的解為坐標(biāo)的點(diǎn)就是直線所過的定點(diǎn).2.雙參數(shù)法①設(shè)動(dòng)直線MN方程(斜率存在)為y=kx+t;②由核心方程得到f(k,t)=0(常用韋達(dá)定理);③把t用k表示或把k用t表示,即kf(x,y)+g(x,y)=0(或tf(x,y)+g(x,y)=0);④根據(jù)直線過定點(diǎn)時(shí)與參數(shù)沒有關(guān)系(即方程對(duì)參數(shù)的任意值都成立),得到方程組⑤方程組的解為坐標(biāo)的點(diǎn)就是直線所過的定點(diǎn).四、典型例題精析1.直線過定點(diǎn)問題(1)直線過定點(diǎn)問題的解題模型(2)求解動(dòng)直線過定點(diǎn)問題,一般可先設(shè)出直線的一般方程:,然后利用題中條件整理出的關(guān)系,若,代入得,則該直線過定點(diǎn).例1.已知橢圓C:例1.已知橢圓C:(a>b>0),四點(diǎn)P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,),P4(1,)中恰有三點(diǎn)在橢圓C上.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)設(shè)直線l不經(jīng)過P2點(diǎn)且與C相交于A,B兩點(diǎn).若直線P2A與直線P2B的斜率的和為–1,證明:l過定點(diǎn).【答案】(1).(2)證明見解析.【詳解】試題分析:(1)根據(jù),兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱,由橢圓的對(duì)稱性可知C經(jīng)過,兩點(diǎn).另外由知,C不經(jīng)過點(diǎn)P1,所以點(diǎn)P2在C上.因此在橢圓上,代入其標(biāo)準(zhǔn)方程,即可求出C的方程;(2)先設(shè)直線P2A與直線P2B的斜率分別為k1,k2,再設(shè)直線l的方程,當(dāng)l與x軸垂直時(shí),通過計(jì)算,不滿足題意,再設(shè)l:(),將代入,寫出判別式,利用根與系數(shù)的關(guān)系表示出x1+x2,x1x2,進(jìn)而表示出,根據(jù)列出等式表示出和的關(guān)系,從而判斷出直線恒過定點(diǎn).試題解析:(1)由于,兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱,故由題設(shè)知C經(jīng)過,兩點(diǎn).又由知,C不經(jīng)過點(diǎn)P1,所以點(diǎn)P2在C上.因此,解得.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)故C的方程為.(2)設(shè)直線P2A與直線P2B的斜率分別為k1,k2,如果l與x軸垂直,設(shè)l:x=t,由題設(shè)知,且,可得A,B的坐標(biāo)分別為(t,),(t,).則,得,不符合題設(shè).從而可設(shè)l:().將代入得由題設(shè)可知.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=.而.由題設(shè),故.即.解得.當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),,欲使l:,即,所以l過定點(diǎn)(2,)【點(diǎn)睛】橢圓的對(duì)稱性是橢圓的一個(gè)重要性質(zhì),判斷點(diǎn)是否在橢圓上,可以通過這一方法進(jìn)行判斷;證明直線過定點(diǎn)的關(guān)鍵是設(shè)出直線方程,通過一定關(guān)系轉(zhuǎn)化,找出兩個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系式,從而可以判斷過定點(diǎn)情況.另外,在設(shè)直線方程之前,若題設(shè)中未告知,則一定要討論直線斜率不存在和存在兩種情況,其通法是聯(lián)立方程,求判別式,利用根與系數(shù)的關(guān)系,再根據(jù)題設(shè)關(guān)系進(jìn)行化簡(jiǎn).例2.已知橢圓例2.已知橢圓的離心率為,點(diǎn)和點(diǎn)都在橢圓C上,直線PA交x軸于點(diǎn)M.(1)求橢圓C的方程,并求點(diǎn)M的坐標(biāo)(用m,n表示).(2)設(shè)O為原點(diǎn),點(diǎn)B與點(diǎn)A關(guān)于x軸對(duì)稱,直線PB交x軸于點(diǎn)N.問:y軸上是否存在點(diǎn)Q,使得?若存在,求點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,說明理由.【答案】(1),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2)存在,【分析】(1)根據(jù)橢圓的離心率以及過點(diǎn)P(0,1),可以得出a,b,c的方程,求出,得出橢圓的方程.(2)設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)是,由條件轉(zhuǎn)化到正切值的關(guān)系,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為斜率求得.(1)由題意知,代入點(diǎn),得,∴.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)由離心率為,知,則.由,得.∴橢圓C的方程是.由點(diǎn)和的坐標(biāo),得出直線PA的方程為.令,得,∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為.(2)點(diǎn)在橢圓上,有.點(diǎn)B的坐標(biāo)為,直線PB的方程為.令,得,∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為.設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)是,則,.∵,∴,即.∴.∴,點(diǎn)Q的坐標(biāo)為,∴在y軸上存在點(diǎn),使得.例3.(2022屆黑龍江省哈爾濱市高三上學(xué)期檢測(cè))已知拋物線的頂點(diǎn)為原點(diǎn),焦點(diǎn)例3.(2022屆黑龍江省哈爾濱市高三上學(xué)期檢測(cè))已知拋物線的頂點(diǎn)為原點(diǎn),焦點(diǎn)F在x軸的正半軸,F(xiàn)到直線的距離為.點(diǎn)為此拋物線上的一點(diǎn),.直線l與拋物線交于異于N的兩點(diǎn)A,B,且.(1)求拋物線方程和N點(diǎn)坐標(biāo);(2)求證:直線AB過定點(diǎn),并求該定點(diǎn)坐標(biāo).【答案】(1),(2)證明見解析,定點(diǎn)【分析】(1)設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,利用點(diǎn)到直線距離公式可求出,再利用焦半徑公式可求出N點(diǎn)坐標(biāo);(2)設(shè)直線的方程為,與拋物線聯(lián)立,利用韋達(dá)定理計(jì)算,可得關(guān)系,然后代入直線方程可得定點(diǎn).(1)設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,,其焦點(diǎn)為則,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)∴所以拋物線的方程為.,所以,所以.因?yàn)?,所以,所?(2)由題意知,直線的斜率不為0,設(shè)直線的方程為(),聯(lián)立方程得設(shè)兩個(gè)交點(diǎn),(,).所以所以,即整理得,此時(shí)恒成立,此時(shí)直線l的方程為,可化為,從而直線過定點(diǎn).例4.如圖所示,設(shè)橢圓例4.如圖所示,設(shè)橢圓M:的左頂點(diǎn)為A,中心為O,若橢圓M過點(diǎn),且AP⊥OP.(1)求橢圓M的方程;(2)若△APQ的頂點(diǎn)Q也在橢圓M上,試求△APQ面積的最大值;(3)過點(diǎn)A作兩條斜率分別為k1,k2的直線交橢圓M于D,E兩點(diǎn),且k1k2=1,求證:直線DE過定點(diǎn).【答案】(1).(2)(3)證明見解析【分析】(1)根據(jù)題意可得kAP·kOP=-1,可求出,再由橢圓M過點(diǎn)P,將點(diǎn)P坐標(biāo)代入橢圓方程可求出,從而可求出橢圓方程,(2)求出直線AP的方程,設(shè),再求出點(diǎn)Q到直線AP的距離,從而可表示出△APQ面積,再利用三角函數(shù)的性質(zhì)可求得結(jié)果,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)(3)解法1:?jiǎn)螀?shù)法,由題意易得,直線AD的方程為y=k1(x+1),代入x2+3y2=1,可求出點(diǎn)的坐標(biāo),同理求出點(diǎn)的坐標(biāo),從而可表示出直線DE的方程,從而可求得結(jié)果,解法2:設(shè)直線DE的方程為x=ty+s,將其代入x2+3y2=1,利用根與系數(shù)關(guān)系,再由k1k2=1,可求出,從而可求得結(jié)果.(1)由AP⊥OP,可知kAP·kOP=-1.又點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-a,0),所以,解得a=1.又因?yàn)闄E圓M過點(diǎn)P,所以,解得,所以橢圓M的方程為.(2)由題意易求直線AP的方程為,即x-y+1=0.因?yàn)辄c(diǎn)Q在橢圓M上,故可設(shè),又,所以,當(dāng),即時(shí),,取得最大值.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)(3)法一:?jiǎn)螀?shù)法由題意易得,直線AD的方程為y=k1(x+1),代入x2+3y2=1,消去y,得,設(shè)D(xD,yD),則,即,所以.設(shè)E(xE,yE),同理可得,.又k1k2=1且k1≠k2,可得且k1≠±1,所以,所以故直線DE的方程為.令y=0,可得.故直線DE過定點(diǎn)(-2,0).法二:雙參數(shù)法設(shè)D(xD,yD),E(xE,yE).若直線DE垂直于y軸,則xE=-xD,yE=y(tǒng)D,此時(shí)與題設(shè)矛盾,若DE不垂直于y軸,可設(shè)直線DE的方程為x=ty+s,將其代入x2+3y2=1,消去x,得(t2+3)y2+2tsy+s2-1=0,則.又,可得(t2-1)yDyE+t(s+1)(yD+yE)+(s+1)2=0,所以,,化簡(jiǎn)得,解得s=-2或s=-1.又DE不過點(diǎn)A,即s≠-1,所以s=-2.所以DE的方程為x=ty-2.故直線DE過定點(diǎn)(-2,0).例5.(2022屆北京大學(xué)附屬中學(xué)高三12月月考)已知點(diǎn)例5.(2022屆北京大學(xué)附屬中學(xué)高三12月月考)已知點(diǎn),,曲線C上的動(dòng)點(diǎn)M滿足.(1)求曲線C的方程;(2)若直線與曲線C相交于另一點(diǎn)N,當(dāng)直線MN不垂直于x軸時(shí),點(diǎn)M關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)為P,證明:直線PN恒過一定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)由題意得出,根據(jù)橢圓的定義可知曲線C是以,為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4的橢圓,從而可求出橢圓方程;(2)設(shè)直線MN的方程為或,把直線方程與橢圓方程聯(lián)立,消元,寫韋達(dá);根據(jù)點(diǎn)M的坐標(biāo)寫出點(diǎn)的坐標(biāo),從而求出直線PN的方程,證明直線PN與軸的交點(diǎn)為定點(diǎn)即可.(1)因?yàn)?,,所以曲線C是以,為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4的橢圓,所以,,.所以曲線C的方程為.(2)解法一:因?yàn)橹本€MN不與x軸垂直,所以設(shè)直線MN的方程為由,得,因?yàn)辄c(diǎn)在曲線C內(nèi),所以恒成立,設(shè),,則,.因?yàn)辄c(diǎn)P與點(diǎn)M關(guān)于x軸對(duì)稱,所以.所以直線PN的斜率,直線PN的方程是.令,得.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)所以此時(shí)直線PN過定點(diǎn).當(dāng)直線MN與x軸重合時(shí),直線PN為x軸,顯然過點(diǎn).綜上所述,直線MN恒過定點(diǎn).解法二:當(dāng)MN不與x軸重合時(shí),設(shè)直線MN的方程為,由,得,.設(shè),,設(shè),.因?yàn)辄c(diǎn)P與點(diǎn)M關(guān)于x軸對(duì)稱,所以.所以直線PN的斜率,直線PN的方程是令,得,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)所以此時(shí)直線PN過定點(diǎn).當(dāng)直線MN與x軸重合時(shí),直線PN為x軸,顯然過點(diǎn).綜上所述,直線MN恒過定點(diǎn).例6.橢圓例6.橢圓C的焦點(diǎn)為,,且點(diǎn)在橢圓上.過點(diǎn)的動(dòng)直線l與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)B關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)D(不同于點(diǎn)A).(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)證明:直線恒過定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo).【答案】(1)(2)證明見解析,定點(diǎn)坐標(biāo)為【分析】(1)計(jì)算,得到橢圓方程.(2)考慮斜率存在和不存在兩種情況,聯(lián)立方程得到根與系數(shù)的關(guān)系,通過特殊直線得到定點(diǎn)為,再計(jì)算斜率相等得到證明.(1)設(shè)橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,由已知得.所以,,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為.由得.設(shè),,,則,特殊地,當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)為時(shí),,所以,,,即,所以點(diǎn)B關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)為,則直線的方程為.當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線的方程為.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)如果存在定點(diǎn)Q滿足條件,則為兩直線交點(diǎn),,,又因?yàn)樗?,即三點(diǎn)共線,故直線恒過定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為.2.圓過定點(diǎn)問題圓過定點(diǎn)問題的常見類型是以為直徑的圓過定點(diǎn)P,求解思路是把問題轉(zhuǎn)化為,也可以轉(zhuǎn)化為例7.(2022屆廣西“智桂杯”高三上學(xué)期大聯(lián)考)已知橢圓例7.(2022屆廣西“智桂杯”高三上學(xué)期大聯(lián)考)已知橢圓的右焦點(diǎn)為,與軸不重合的直線過焦點(diǎn),與橢圓交于,兩點(diǎn),當(dāng)直線垂直于軸時(shí),.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)橢圓的左頂點(diǎn)為,,的延長(zhǎng)線分別交直線于,兩點(diǎn),證明:以為直徑的圓過定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)給定條件結(jié)合橢圓通徑的意義及計(jì)算即可得解.(2)設(shè)出直線方程,再與橢圓C的方程聯(lián)立,用點(diǎn)A,B的縱坐標(biāo)表示出點(diǎn)M,N的縱坐標(biāo),然后借助韋達(dá)定理、向量數(shù)量積計(jì)算即可作答.(1)橢圓的右焦點(diǎn),則半焦距,當(dāng)軸時(shí),弦AB為橢圓的通徑,即,則有,即,而,于是得,又,解得,,所以橢圓的方程為:.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)(2)依題意,直線不垂直于y軸,且過焦點(diǎn),設(shè)的方程為,,,由得,,,因點(diǎn),則直線的方程為,令,得,同理可得,于是有,則,因此,,即在以為直徑的圓上,所以以為直徑的圓過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:涉及過定點(diǎn)且不垂直于某條坐標(biāo)軸的直線方程設(shè)法,若直線不垂直于x軸,可設(shè)其方程為:;若直線不垂直于y軸,可設(shè)其方程為:..3.與定點(diǎn)問題有關(guān)的基本結(jié)論(1)若直線(1)若直線與拋物線交于點(diǎn),則直線l過定點(diǎn);(2)若直線與拋物線交于點(diǎn),則直線l過定點(diǎn);(3)設(shè)點(diǎn)是拋物線上一定點(diǎn),是該拋物線上的動(dòng)點(diǎn),則直線MN過定點(diǎn).(4)設(shè)點(diǎn)是拋物線上一定點(diǎn),是該拋物線上的動(dòng)點(diǎn),則直線MN過定點(diǎn);(5)過橢圓的左頂點(diǎn)P作兩條互相垂直的直線與該橢圓交于點(diǎn),則直線過點(diǎn);(6)過橢圓的左頂點(diǎn)P作兩條互相垂直的直線與該橢圓交于點(diǎn),則直線過點(diǎn);(7)設(shè)點(diǎn)是橢圓C:上一定點(diǎn),點(diǎn)A,B是橢圓C上不同于P的兩點(diǎn),若,則直線AB過定點(diǎn);(8)設(shè)點(diǎn)是雙曲線C:一定點(diǎn),點(diǎn)A,B是雙曲線C上不同于P的兩點(diǎn),若,則直線AB過定點(diǎn).例8.(2022屆海南華僑中學(xué)高三上學(xué)期月考)例8.(2022屆海南華僑中學(xué)高三上學(xué)期月考)已知橢圓的左?右焦點(diǎn)分別為,點(diǎn)是橢圓的一個(gè)頂點(diǎn),是等腰直角三角形.(1)求橢圓的方程;(2)過點(diǎn)分別作直線交橢圓于兩點(diǎn),設(shè)兩直線的斜率分別為,且,求證:直線過定點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)題意列方程組求得,即可得到橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè),分直線斜率存在與不存在兩種情況證明.當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè):,聯(lián)立橢圓方程消元后利用韋達(dá)定理及判別式求得,由求得,代入直線方程可證得直線過定點(diǎn),再考慮直線的斜率不存在時(shí)情況,易證得結(jié)果.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)(1)由題意可得,解得所以橢圓的方程為.(2)設(shè).①當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為,聯(lián)立得.由,得.所以.所以,即,所以,即,所以,所以,所以直線過定點(diǎn).②當(dāng)直線斜率不存在時(shí),,則,所以,則直線也過定點(diǎn).綜合①②,可得直線過定點(diǎn).例8.(2022屆遼寧省名校聯(lián)盟高三上學(xué)期12月聯(lián)考)例8.(2022屆遼寧省名校聯(lián)盟高三上學(xué)期12月聯(lián)考)已知拋物線的焦點(diǎn)為,點(diǎn)在上,且.(1)求點(diǎn)的坐標(biāo)及的方程;(2)設(shè)動(dòng)直線與相交于兩點(diǎn),且直線與的斜率互為倒數(shù),試問直線是否恒過定點(diǎn)?若過,求出該點(diǎn)坐標(biāo);若不過,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)的坐標(biāo)為,的方程為;(2)直線過定點(diǎn).【分析】(1)利用拋物線定義求出,進(jìn)而求出p值即可得解.(2)設(shè)出直線的方程,再聯(lián)立直線l與拋物線C的方程,借助韋達(dá)定理探求出m與n的關(guān)系即可作答.(1)拋物線的準(zhǔn)線:,于是得,解得,而點(diǎn)在上,即,解得,又,則,所以的坐標(biāo)為,的方程為.(2)設(shè),直線的方程為,由消去x并整理得:,則,,,因此,,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)化簡(jiǎn)得,即,代入方程得,即,則直線過定點(diǎn),所以直線過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:直線與圓錐曲線相交,直線過定點(diǎn)問題,設(shè)出直線的斜截式方程,與圓錐曲線方程聯(lián)立,借助韋達(dá)定理求出直線斜率與縱截距的關(guān)系即可解決問題.【提升訓(xùn)練】10.已知橢圓的離心率為,點(diǎn)在橢圓上.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過點(diǎn)的直線(不與坐標(biāo)軸垂直)與橢圓交于、兩點(diǎn),設(shè)點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱點(diǎn)為.直線與軸的交點(diǎn)是否為定點(diǎn)?請(qǐng)說明理由.【答案】(1);(2).【分析】(1)根據(jù)橢圓的離心率為,點(diǎn)在橢圓上,由求解;(2)設(shè),直線AB的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,則直線的方程,令,結(jié)合韋達(dá)定理求解.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)【詳解】(1)因?yàn)闄E圓的離心率為,點(diǎn)在橢圓上,所以,解得,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2),直線AB的方程為,聯(lián)立,消去y得,由韋達(dá)定理得,直線的方程為,令,得,又,所以,所以直線與軸的交點(diǎn)是定點(diǎn),其坐標(biāo)是.11.已知橢圓經(jīng)過點(diǎn),離心率為.(1)求橢圓C的方程.(2)直線與橢圓C交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)M是橢圓C的右頂點(diǎn).直線AM與直線BM分別與y軸交于點(diǎn)P,Q,試問以線段PQ為直徑的圓是否過x軸上的定點(diǎn)?若是,求出定點(diǎn)坐標(biāo).若不是,說明理由.【答案】(1)(2)是,以線段PQ為直徑的圓過x軸上的定點(diǎn).【分析】(1)由橢圓經(jīng)過點(diǎn),離心率為,建立方程組,即可求橢圓的方程;(2)直線代入橢圓方程,求出,的坐標(biāo),利用以線段為直徑的圓過軸上的定點(diǎn),,則等價(jià)于恒成立,即可得出結(jié)論.(1)解:由題意得,解得,.∴橢圓C的方程是.(2)解:以線段為直徑的圓過軸上的定點(diǎn).直線代入橢圓可得.設(shè),,,,則有,.又因?yàn)辄c(diǎn)是橢圓的右頂點(diǎn),所以點(diǎn).由題意可知直線的方程為,故點(diǎn).直線的方程為,故點(diǎn).若以線段為直徑的圓過軸上的定點(diǎn),,則等價(jià)于恒成立.又因?yàn)?,,,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)所以恒成立.又因?yàn)?,,所以,解得.故以線段為直徑的圓過軸上的定點(diǎn),.12.已知拋物線C:x2=?2py經(jīng)過點(diǎn)(2,?1).(Ⅰ)求拋物線C的方程及其準(zhǔn)線方程;(Ⅱ)設(shè)O為原點(diǎn),過拋物線C的焦點(diǎn)作斜率不為0的直線l交拋物線C于兩點(diǎn)M,N,直線y=?1分別交直線OM,ON于點(diǎn)A和點(diǎn)B.求證:以AB為直徑的圓經(jīng)過y軸上的兩個(gè)定點(diǎn).【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)見解析.【分析】(Ⅰ)由題意結(jié)合點(diǎn)的坐標(biāo)可得拋物線方程,進(jìn)一步可得準(zhǔn)線方程;(Ⅱ)聯(lián)立準(zhǔn)線方程和拋物線方程,結(jié)合韋達(dá)定理可得圓心坐標(biāo)和圓的半徑,從而確定圓的方程,最后令x=0即可證得題中的結(jié)論.【詳解】(Ⅰ)將點(diǎn)代入拋物線方程:可得:,故拋物線方程為:,其準(zhǔn)線方程為:.(Ⅱ)很明顯直線的斜率存在,焦點(diǎn)坐標(biāo)為,設(shè)直線方程為,與拋物線方程聯(lián)立可得:.故:.設(shè),則,直線的方程為,與聯(lián)立可得:,同理可得,易知以AB為直徑的圓的圓心坐標(biāo)為:,圓的半徑為:,且:,,則圓的方程為:,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)令整理可得:,解得:,即以AB為直徑的圓經(jīng)過y軸上的兩個(gè)定點(diǎn).【點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線方程的求解與準(zhǔn)線方程的確定,直線與拋物線的位置關(guān)系,圓的方程的求解及其應(yīng)用等知識(shí),意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計(jì)算求解能力.13.雙曲線C:(,)的一條漸近線l的傾斜角為,過左、右焦點(diǎn),分別作l的垂線,兩垂足間的距離為.(1)求雙曲線C的方程;(2)過點(diǎn)P(1,0)且斜率不為0的直線與雙曲線C交于M,N兩點(diǎn),記N關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為Q,證明直線MQ過x軸上的定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)漸近線的傾斜角可得,由已知及點(diǎn)線距離公式求參數(shù),進(jìn)而寫出雙曲線C的方程;(2)設(shè)為且、,(),聯(lián)立雙曲線方程應(yīng)用韋達(dá)定理、兩點(diǎn)式求,再由點(diǎn)斜式寫出MQ的方程,令化簡(jiǎn)求x,即可證明定點(diǎn).(1)依題意,漸近線l為,即.由,得.∵,到漸近線l的距離均為,,∴兩垂足間的距離為,解得,則.∴雙曲線C的方程為.(2)依題意,得直線的斜率存在且不為0.設(shè)為且,代入雙曲線C的方程中,消去y,整理得.∵直線與雙曲線C交于兩點(diǎn),(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)∴,解得且.設(shè),(),則,,,則,∴直線MQ的方程為,令,則.∴直線MQ過x軸上的定點(diǎn)(3,0).(2022屆河南省焦作市高三上學(xué)期開學(xué)考試)14.在中,已知、,直線與的斜率之積為,記動(dòng)點(diǎn)的軌跡為曲線.(1)求曲線的方程;(2)設(shè)為曲線上一點(diǎn),直線與交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,求證:直線過定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,利用斜率公式結(jié)合已知條件可求得曲線的方程,并注明;(2)設(shè)直線與交點(diǎn)為,求出點(diǎn)、的方程,對(duì)直線的斜率是否存在進(jìn)行分類討論,寫出直線的坐標(biāo),即可得出直線所過定點(diǎn)的坐標(biāo).(1)解:設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,直線與的斜率分別為,,其中,由已知得,化簡(jiǎn)得,由已知得,故曲線的方程為.(2)證明:設(shè)直線與交點(diǎn)為,則直線的方程為,由得,設(shè),則,即,,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)同理,直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,消去整理得,設(shè),則,即,.當(dāng)時(shí),直線的斜率為,此時(shí)直線的方程為,化簡(jiǎn)得:,故直線過定點(diǎn).當(dāng)時(shí),可得,所以直線也過定點(diǎn).綜上所述:直線過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求解直線過定點(diǎn)問題常用方法如下:(1)“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點(diǎn),再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般性證明;(2)“一般推理,特殊求解”:即設(shè)出定點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)題設(shè)條件選擇參數(shù),建立一個(gè)直線系或曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個(gè)關(guān)于定點(diǎn)坐標(biāo)的方程組,以這個(gè)方程組的解為坐標(biāo)的點(diǎn)即為所求點(diǎn);(3)求證直線過定點(diǎn),常利用直線的點(diǎn)斜式方程或截距式來證明.(2022屆陜西省西安市高三上學(xué)期模擬)15.已知與圓相切的直線l,過拋物線的焦點(diǎn)F,且直線l的傾斜角為.(1)求拋物線E的方程;(2)直線與拋物線E交于點(diǎn)A,B兩點(diǎn),且A,B關(guān)于直線對(duì)稱,在上是否存在點(diǎn)N,使得以為直徑的圓恰好過點(diǎn)N,若存在,求出點(diǎn)N的坐標(biāo);否則,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)存在,或【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)斜式設(shè)出直線方程,再由與圓相切求解即可;(2)利用點(diǎn)差法求出中點(diǎn),得出直線方程,再由圓的性質(zhì)利用求解即可.(1)拋物線焦點(diǎn)為,直線斜率,所以直線方程為,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)由圓與直線相切可得,,由可解得,所以拋物線方程為.(2)設(shè),因?yàn)锳,B關(guān)于直線對(duì)稱,所以設(shè)中點(diǎn)在上,且,由相減可得,,所以,又在上,所以,所以直線的方程為,聯(lián)立拋物線消元得,,,若存在點(diǎn)N,則,即,解得或,即存在點(diǎn)或滿足條件.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:存在性問題,一般假設(shè)符合條件的點(diǎn)存在,本題以以為直徑的圓恰好過點(diǎn)N,可考慮垂直建立關(guān)系,也可考慮建立關(guān)系求解.(2022屆河南省名校聯(lián)盟高三上學(xué)期階段性測(cè)試)16.已知橢圓的右焦點(diǎn)為F,直線l與橢圓C交于A,B兩點(diǎn).(1)若,且直線l的斜率為4,求直線(點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn))的斜率.(2)若直線,的斜率互為相反數(shù),且直線l不與x軸垂直,探究:直線l是否過定點(diǎn)?若是,求出該定點(diǎn)坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說明理由.【答案】(1);(2)過定點(diǎn),﹒【分析】(1)由值M為AB中點(diǎn),由點(diǎn)差法即可得OM的斜率;(2)根據(jù)橢圓對(duì)稱性,結(jié)合已知條件可知l過定點(diǎn)時(shí),定點(diǎn)應(yīng)該在x軸上,設(shè)定點(diǎn)為(t,0),寫出直線方程,聯(lián)立直線與橢圓方程根據(jù)韋達(dá)定理得到根與系數(shù)的關(guān)系,再由直線,的斜率互為相反數(shù)列出方程,即可求得定點(diǎn)坐標(biāo)﹒(1)設(shè),,依題意,M為線段的中點(diǎn),∵A,B在橢圓C上,故兩式相減可得,則,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)故,解得.(2)假設(shè)定點(diǎn)存在,根據(jù)橢圓對(duì)稱性,可知該直線所過定點(diǎn)在x軸上,設(shè)定點(diǎn)坐標(biāo)為,則直線l的方程為,聯(lián)立,消去y整理得,則,.設(shè)直線,的斜率分別為,,由題可知,則.即,∴,,即直線l過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】解答直線與橢圓的題目時(shí),時(shí)常把兩個(gè)曲線的方程聯(lián)立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根與系數(shù)的關(guān)系,并結(jié)合題設(shè)條件建立有關(guān)參變量的等量關(guān)系.17.過點(diǎn)的任一直線與拋物線交于兩點(diǎn),且.(1)求的值.(2)已知為拋物線上的兩點(diǎn),分別過作拋物線的切線,且,求證:直線過定點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)設(shè),直線的方程為,與拋物線方程聯(lián)立,可求,由列方程求的值;(2)設(shè)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線的方程,根據(jù)可得,化簡(jiǎn)直線的方程,證明直線過定點(diǎn).(1)設(shè),直線的方程為,與拋物線方程聯(lián)立,整理可得(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)所以,,所以,所以,(2)拋物線的方程為,即,對(duì)該函數(shù)求導(dǎo)得,設(shè),則拋物線在點(diǎn)處的切線方程為從而同理,因?yàn)?,所以,即,又,從而直線的方程為:,將帶入化簡(jiǎn)得:,所以,直線恒過定點(diǎn).(2022屆上海市進(jìn)才中學(xué)高三上學(xué)期12月聯(lián)考)18.在平面直角坐標(biāo)系中,動(dòng)點(diǎn)M到直線的距離等于點(diǎn)M到點(diǎn)的距離的2倍,記動(dòng)點(diǎn)M的軌跡為曲線C.(1)求曲線C的方程;(2)已知斜率為的直線l與曲線C交于A、B兩個(gè)不同點(diǎn),若直線l不過點(diǎn),設(shè)直線的斜率分別為,求的值;(3)設(shè)點(diǎn)Q為曲線C的上頂點(diǎn),點(diǎn)E、F是C上異于點(diǎn)Q的任意兩點(diǎn),以為直徑的圓恰過Q點(diǎn),試判斷直線是否經(jīng)過定點(diǎn)?若經(jīng)過定點(diǎn),請(qǐng)求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不經(jīng)過定點(diǎn),請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)0(3)直線經(jīng)過定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為【分析】(1)設(shè)出的坐標(biāo)為,結(jié)合已知條件可得,然后化簡(jiǎn)即可求解;(2)設(shè)直線的方程,并聯(lián)立橢圓方程,利用斜率公式表示出,然后結(jié)合韋達(dá)定理即可求解;(3)結(jié)合已知條件,設(shè)出直線EF的方程,并聯(lián)立橢圓方程,利用和韋達(dá)定理求出,進(jìn)而即可得到答案.(1)不妨設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,由題意可知,,化簡(jiǎn)可得,,故曲線C的方程為.(2)不妨設(shè)直線的方程:,,,因?yàn)橹本€l不過點(diǎn),易知,由可得,,由且可得,或,由韋達(dá)定理可知,,,因?yàn)?,,,,所以,將,代入上式得,,故的值?.(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)(3)由橢圓方程可知,點(diǎn)坐標(biāo)為,因?yàn)橐詾橹睆降膱A恰過Q點(diǎn),所以,結(jié)合橢圓特征可知,直線的斜率存在,不妨設(shè)直線方程:,且,,,由可得,,由可得,,由韋達(dá)定理可知,,,因?yàn)?,,,,所以,將,代入上式并化?jiǎn)可得,,故直線方程:,易知直線必過定點(diǎn),從而直線經(jīng)過定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為.19.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,M為直線y=x-2上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)M作拋物線C:x2=y(tǒng)的兩條切線MA,MB,切點(diǎn)分別為A,B,N為AB的中點(diǎn).(1)證明:MN⊥x軸.(2)直線AB是否恒過定點(diǎn)?若是,求出這個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)證明見解析(2)直線AB過定點(diǎn).【分析】(1)根據(jù)函數(shù)切線的幾何意義,結(jié)合中點(diǎn)坐標(biāo)公式進(jìn)行求解證明即可;(2)根據(jù)中點(diǎn)公式,結(jié)合斜率公式進(jìn)行求解即可.(1)設(shè),由,所以切線MA的斜率為,因此切線MA的方程為:,M為直線y=x-2上一動(dòng)點(diǎn),設(shè),因此有,同理可得:,因此是方程的兩個(gè)根,所以,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)因?yàn)镹為AB的中點(diǎn),所以,因此MN⊥x軸;(2)因?yàn)椋?,所以直線AB:y-(2t2-t+2)=2t(x-t),即y-2=2t,所以直線AB過定點(diǎn).(2022屆廣東省茂名市五校聯(lián)盟高三上學(xué)期聯(lián)考)20.已知橢圓:的左、右焦點(diǎn)分別為,.離心率等于,點(diǎn)在軸正半軸上,為直角三角形且面積等于2.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知斜率存在且不為0的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)在直線上時(shí),直線是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),求出此定點(diǎn);若不過,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)過定點(diǎn),定點(diǎn)為【分析】(1)根據(jù)對(duì)稱性得為等腰直角三角形,且,進(jìn)而根據(jù)面積得,再結(jié)合離心率得,最后根據(jù)求解得答案;(2)由題知,設(shè)直線的方程為,,進(jìn)而根據(jù)題意得,進(jìn)而整理得,再聯(lián)立并結(jié)合韋達(dá)定理整理求解即可.(1)解:根據(jù)題意,由對(duì)稱性得為等腰直角三角形,且,因?yàn)榈拿娣e等于,所以,即,因?yàn)闄E圓的離心率等于,即,解得,所以,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.(2)解:由(1)得,設(shè)直線的方程為,,因?yàn)辄c(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)在直線上,所以直線與直線的斜率互為相反數(shù),即,因?yàn)椋?,整理得(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)又因?yàn)椋?,由消去得所以,即,所以,整理得由于,故解方程得,此時(shí)直線的方程為,過定點(diǎn)所以直線恒過定點(diǎn).(2022屆江蘇省南通市高三上學(xué)期期末)21.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知雙曲線C:-=1(a、b為正常數(shù))的右頂點(diǎn)為A,直線l與雙曲線C交于P、Q兩點(diǎn),且P、Q均不是雙曲線的頂點(diǎn),M為PQ的中點(diǎn).(1)設(shè)直線PQ與直線OM的斜率分別為k1、k2,求k1·k2的值;(2)若=,試探究直線l是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),求出該定點(diǎn)坐標(biāo);否則,說明理由.【答案】(1)(2)直線l過定點(diǎn)(,0)【分析】(1)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x0,y0),根據(jù)M為PQ的中點(diǎn),利用點(diǎn)差法求解;(2)根據(jù)=,得到APQ是以A為直角頂點(diǎn)的直角三角形,則AP⊥AQ,然后直線l的斜率不存在,直線l的斜率存在時(shí),將直線方程y=kx+m,與雙曲線方程-=1聯(lián)立,由(x1-a,y1)·(x2-a,y2)=0結(jié)合韋達(dá)定理求解.(1)解:設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x0,y0),因?yàn)镻、Q在雙曲線上,所以-=1,-=1,兩式作差得-=0,即=,(關(guān)注微信公眾號(hào):Hi數(shù)學(xué)派)即=,即k1·k2=;
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