微專題19 圓錐曲線經(jīng)典難題之一類定點(diǎn)、定值問題的通性通法研究(解析版)-高考數(shù)學(xué)第三階段零基礎(chǔ)or藝考生_第1頁
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微專題19圓錐曲線經(jīng)典難題之一類定點(diǎn)、定值問題的通性通法研究秒殺總結(jié)1.直線與圓錐曲線綜合應(yīng)用中的直線過定點(diǎn)問題的求解,求解此類問題的基本思路如下:①假設(shè)直線方程,與拋物線方程聯(lián)立,整理為關(guān)于或的一元二次方程的形式;②利用求得變量的取值范圍,得到韋達(dá)定理的形式;③利用韋達(dá)定理表示出已知中的等量關(guān)系,代入韋達(dá)定理可整理得到變量間的關(guān)系,從而化簡直線方程;④根據(jù)直線過定點(diǎn)的求解方法可求得結(jié)果.2.定比點(diǎn)差法3.非對(duì)稱韋達(dá)與對(duì)稱韋達(dá)4.先猜后證5.硬解坐標(biāo)典型例題例1.(2022·江西贛州·一模(文))已知橢圓:的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)在橢圓上,滿足,且面積的最大值為.(1)求橢圓的方程;(2)點(diǎn),點(diǎn)A,B在橢圓上,點(diǎn)N在直線:,滿足,,試問是否為定值?若是,求出該定值,若不是,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)定值為,理由見解析.【解析】【分析】(1)由,得到,根據(jù)面積的最大值為,得到,結(jié)合,求得,即可求得橢圓的方程;(2)設(shè)過點(diǎn)的直線為,聯(lián)立方程組得到,再聯(lián)立兩直線,求得,根據(jù),,求得,進(jìn)而結(jié)合韋達(dá)定理,化簡得到,即可得到結(jié)論.(1)解:由橢圓:的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)在橢圓上,因?yàn)椋傻?,即,又由面積的最大值為,可得,即,因?yàn)?,即,解得,所以橢圓的方程為.(2)解:由,,可得點(diǎn)四點(diǎn)共線,如圖所示,設(shè)過點(diǎn)的直線方程為,即,聯(lián)立方程組,整理得,設(shè),則,聯(lián)立方程組,可得,即,因?yàn)?,,可得,所以則,所以為定值.例2.(2022·北京·一模)已知橢圓的下頂點(diǎn)和右頂點(diǎn)都在直線上.(1)求橢圓方程及其離心率;(2)不經(jīng)過點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn),過點(diǎn)作軸的垂線交于點(diǎn),點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為.若三點(diǎn)共線,求證:直線經(jīng)過定點(diǎn).【答案】(1),離心率為.(2)證明見解析.【解析】【分析】(1)求出頂點(diǎn)坐標(biāo)后可求橢圓的方程和離心率;(2)設(shè),則可用此兩點(diǎn)坐標(biāo)表示,根據(jù)三點(diǎn)共線可得,利用點(diǎn)在直線可得,再聯(lián)立直線方程和橢圓方程,消元后利用韋達(dá)定理可得定點(diǎn).(1)因?yàn)橄马旤c(diǎn)和右頂點(diǎn)都在直線上,故,故橢圓方程為:.其離心率為(2)設(shè),則.則,故,因?yàn)槿c(diǎn)共線,故,整理得到:,即.由可得,故且,故,整理得到:,若,則,故過,與題設(shè)矛盾;若,則,故過定點(diǎn).例3.(2022·江西九江·二模)已知橢圓的離心率為,P為橢圓E上一點(diǎn),Q為圓上一點(diǎn),的最大值為3(P,Q異于橢圓E的上下頂點(diǎn)).(1)求橢圓E的方程;(2)A為橢圓E的下頂點(diǎn),直線AP,AQ的斜率分別記為,,且,求證:直線PQ過定點(diǎn),并求出此定點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1)(2)證明見解析,定點(diǎn)【解析】【分析】(1)由的最大值為,得到,結(jié)合離心率列出的方程組,求得的值,即可求得橢圓的方程;(2)由(1)得到,求得直線,,分別與橢圓聯(lián)立方程組,求得和,利用斜率公式求得,求得直線的方程,即可求解.(1)解:由橢圓的離心率為,可得,又由的最大值為,可得,可得,解得,所以橢圓的方程為.(2)解:由(1)可得點(diǎn)的坐標(biāo)為因?yàn)橹本€的斜率分別記為,,且,可得直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立方程組,整理得,解得或,將代入,可得,即,聯(lián)立方程組,整理得,解得或,將代入,可得,即,則,所以直線的方程為,即,此時(shí)直線過定點(diǎn),即直線恒過定點(diǎn).例4.(2022·全國·模擬預(yù)測(文))已知雙曲線(,)的左、右頂點(diǎn)分別為、,離心率為2,過點(diǎn)斜率不為0的直線l與交于P、Q兩點(diǎn).(1)求雙曲線的漸近線方程;(2)記直線、的斜率分別為、,求證:為定值.【答案】(1);(2)證明見解析.【解析】【分析】(1)由雙曲線的頂點(diǎn)坐標(biāo)、離心率,結(jié)合雙曲線參數(shù)的關(guān)系求a、b,進(jìn)而寫出雙曲線方程,即可得漸近線方程.(2)討論l的斜率:當(dāng)不存在求P、Q的坐標(biāo),進(jìn)而可得;當(dāng)存在,設(shè),,l為,并聯(lián)立雙曲線方程,應(yīng)用韋達(dá)定理及斜率的兩點(diǎn)式求證是否成立即可.(1)設(shè)雙曲線的半焦距為c,由題設(shè),,,

雙曲線的方程為,故漸近線方程為.(2)當(dāng)l的斜率不存在時(shí),點(diǎn)P、Q的坐標(biāo)分別為和,所以,當(dāng)時(shí)有;當(dāng)時(shí)有,此時(shí),當(dāng)l的斜率k存在時(shí),設(shè),,l為,將直線l代入雙曲線方程得,所以,,

因?yàn)?,所以,即,綜上,為定值,得證.例5.(2022·陜西咸陽·二模(理))已知拋物線C:(),過焦點(diǎn)F作x軸的垂線與拋物線C相交于M?N兩點(diǎn),S△MON=2.(1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)點(diǎn)A是拋物線C上異于點(diǎn)O的一點(diǎn),連接AO交拋物線的準(zhǔn)線于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作x軸的平行線交拋物線于點(diǎn)B,求證:直線AB恒過定點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見解析【解析】【分析】(1)利用求出,即可把表示成關(guān)于的函數(shù),結(jié)合解方程,即可求出結(jié)果.(2)設(shè),,分別表示出,的坐標(biāo),即可利用,,三點(diǎn)共線求出的值,再設(shè)直線方程為,聯(lián)立拋物線方程即可求解得到,最后求出的值,即可判斷直線所過的定點(diǎn).(1)由題知,,代入拋物線得,,所以,解得:,從而拋物線的方程為.(2)設(shè),,(),則,則,,由,,三點(diǎn)共線,有:,即,由題知,直線不與軸平行,設(shè)其方程為,聯(lián)立得:得:,從而,則,則,從而直線方程為,恒過點(diǎn).例6.(2022·廣西柳州·三模(理))已知點(diǎn),點(diǎn),點(diǎn)M與y軸的距離記為d,且點(diǎn)M滿足:,記點(diǎn)M的軌跡為曲線W.(1)求曲線W的方程;(2)設(shè)點(diǎn)P為x軸上除原點(diǎn)O外的一點(diǎn),過點(diǎn)P作直線,,交曲線W于點(diǎn)C,D,交曲線W于點(diǎn)E,F(xiàn),G,H分別為CD,EF的中點(diǎn),過點(diǎn)P作x軸的垂線交GH于點(diǎn)N,設(shè)CD,EF,ON的斜率分別為,,的,求證:為定值.【答案】(1)(2)證明見解析【解析】【分析】(1)設(shè),則,根據(jù)平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示化簡計(jì)算即可;(2)設(shè)和直線GH的方程,進(jìn)而求出點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè)、,利用點(diǎn)差法和弦中點(diǎn)坐標(biāo)公式計(jì)算化簡可得,同理可得,根據(jù)韋達(dá)定理可得,代入計(jì)算化簡即可.(1)設(shè),由題意得,,由,∴∴.∴,即M的軌跡方程為;(2)顯然GH斜率存在,設(shè),設(shè)GH的方程為:由題意知CD的方程為:聯(lián)立方程解得:可得:設(shè),,C,D都在曲線W上,則有①②①-②得:則有:又G為CD中點(diǎn),則有;可得:同理可得:故,為關(guān)于k的方程的兩實(shí)根由韋達(dá)定理得:,將代入直線GH中得:可得:故有:則,故為定值例7.(2022·山西太原·一模(文))已知拋物線的焦點(diǎn)為,點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),一條直線過定點(diǎn)與拋物線相交于、兩點(diǎn),且.(1)求拋物線方程;(2)連接,并延長交拋物線于、兩點(diǎn),求證:直線過定點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見解析【解析】【分析】(1)設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立直線與拋物線方程,消元、列出韋達(dá)定理,由,可得,即可得到,代入解得,即可得解;(2)設(shè)點(diǎn),,,的縱坐標(biāo)依次為,,,,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立直線與拋物線方程,消元、列出韋達(dá)定理,即可得到,同理可得,即可得到,再設(shè)直線方程為,聯(lián)立直線與拋物線方程,利用韋達(dá)定理,求出,即可得到直線過定點(diǎn)坐標(biāo);(1)解:設(shè)直線的方程為,它與拋物線的兩個(gè)交點(diǎn)為和,聯(lián)立直線與拋物線方程,消去得:,∴,①

,②∵,∵,即,∴,,∴,所以拋物線方程為.(2)解:設(shè)點(diǎn),,,的縱坐標(biāo)依次為,,,,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程,消去得:,∴,同理,由(1)中②可知:,∴,設(shè)直線方程為,聯(lián)立方程,消去得:,則有,即,因此直線過點(diǎn).過關(guān)測試1.(2022·陜西陜西·一模(理))已知拋物線,過點(diǎn)作兩條互相垂直的直線,設(shè)分別與拋物線相交于及兩點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為時(shí),拋物線在點(diǎn)處的切線斜率為.(1)求拋物線的方程;(2)設(shè)線段的中點(diǎn)分別為,為坐標(biāo)原點(diǎn),求證直線過定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析.【解析】【分析】(1)結(jié)合導(dǎo)數(shù)知識(shí),利用切線斜率構(gòu)造方程可得,由此可得拋物線方程;(2)將直線方程代入拋物線方程中,結(jié)合韋達(dá)定理可確定中點(diǎn)坐標(biāo),同理可得中點(diǎn)坐標(biāo),利用直線方程兩點(diǎn)式可得直線方程,化簡可知其過定點(diǎn).(1)由得:,則,,解得:,拋物線方程為:;(2)由題意知:直線的斜率都存在且都不為零,由(1)知:,設(shè)直線,代入得:,設(shè),,則,,,中點(diǎn);,,同理可得:中點(diǎn);的方程為:,化簡整理得:,則當(dāng)時(shí),,直線恒過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:本題考查直線與拋物線綜合應(yīng)用中的直線過定點(diǎn)問題的求解,求解此類問題的基本思路如下:①假設(shè)直線方程,與拋物線方程聯(lián)立,整理為關(guān)于或的一元二次方程的形式;②利用求得變量的取值范圍,得到韋達(dá)定理的形式;③利用韋達(dá)定理表示出已知中的等量關(guān)系,代入韋達(dá)定理可整理得到變量間的關(guān)系,從而化簡直線方程;④根據(jù)直線過定點(diǎn)的求解方法可求得結(jié)果.2.(2022·遼寧撫順·一模)已知橢圓,若下列四點(diǎn)_________中恰有三點(diǎn)在橢圓C上.①;②.(1)從①②中任選一個(gè)條件補(bǔ)充在上面的問題中,并求出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)在(1)的條件下,設(shè)直線l不經(jīng)過點(diǎn)且與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),直線與直線的斜率之和為1,過坐標(biāo)原點(diǎn)O作,垂足為D(若直線l過原點(diǎn)O,則垂足D視作與原點(diǎn)O重合),證明:存在定點(diǎn)Q,使得為定值.【答案】(1)選擇條件見解析,(2)選擇條件見解析,證明見解析【解析】【分析】(1)選擇①,判斷一定不在橢圓C上,將點(diǎn)坐標(biāo)代入橢圓方程,解方程組可得答案;選擇②,判斷一定不在橢圓C上,將點(diǎn)坐標(biāo)代入橢圓方程,解方程組可得答案;(2)選擇①,討論直線斜率是否存在,然后分情況解答,直線斜率存在時(shí),設(shè)直線方程,聯(lián)立橢圓方程,得到根與系數(shù)的關(guān)系式,表示出,結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系式化簡,并分類討論D與O是否重合,可得到答案;選擇的是②時(shí),分析方法仿選擇①時(shí)的方法.(1)選擇①,由關(guān)于y軸對(duì)稱,且四點(diǎn)中恰有三點(diǎn)在橢圓C上,所以都在橢圓C上,且一定不在橢圓C上,所以三點(diǎn)在橢圓C上把代入橢圓C的方程,得,解得,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為選擇②,由關(guān)于x軸對(duì)稱,且四點(diǎn)中恰有三點(diǎn)在橢圓C上,所以都在橢圓C上,且一定不在橢圓C上,所以三點(diǎn)在橢圓C上,把代入橢圓C的方程,得,解得,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(2)若(1)選擇的是①,則當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),設(shè),因?yàn)?,解得,此時(shí)直線l過橢圓左頂點(diǎn),直線l與橢圓C不存在兩個(gè)交點(diǎn),故不滿足題意;當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè),聯(lián)立,整理得,所以,,因?yàn)椋獾?,?dāng)且僅當(dāng)時(shí),,于是,即,所以l過定點(diǎn)令Q為的中點(diǎn),即,由知,D與P不重合,若D與O不重合,則由題設(shè)知是的斜邊,故;若D與O重合,則,綜上,存在定點(diǎn),使得為定值;若(1)選擇的是②,則當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),設(shè),因?yàn)?,解得,此時(shí)直線l過橢圓右頂點(diǎn),直線l與橢圓C不存在兩個(gè)交點(diǎn),故不滿足題意;當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè),聯(lián)立,整理得,所以,,因?yàn)?,解得,?dāng)且僅當(dāng)時(shí),,于是,即,所以l過定點(diǎn),令Q為的中點(diǎn),即,由知,D與P不重合,若D與O不重合,則由題設(shè)知是的斜邊,故;若D與O重合,則,綜上,存在定點(diǎn),使得為定值.【點(diǎn)睛】本題考查了橢圓方程的求解以及直線和橢圓的位置關(guān)系中的定點(diǎn)定值問題,綜合性強(qiáng),計(jì)算復(fù)雜,解答的關(guān)鍵是明確解題思路,準(zhǔn)確計(jì)算.3.(2022·安徽安慶·二模(文))已知橢圓:的長軸長是短軸長的兩倍,且過點(diǎn).(1)求橢圓的方程.(2)設(shè)橢圓的下頂點(diǎn)為點(diǎn),若不過點(diǎn)且不垂直于坐標(biāo)軸的直線交橢圓于,兩點(diǎn),直線,分別與軸交于,兩點(diǎn).若,的橫坐標(biāo)之積是2,證明:直線過定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析.【解析】【分析】(1)根據(jù)給定條件,列出關(guān)于a,b的方程求解作答.(2)設(shè)出直線l的方程及點(diǎn)P,Q的坐標(biāo)并表示出點(diǎn)M,N的坐標(biāo),再聯(lián)立l與E的方程,借助韋達(dá)定理計(jì)算作答.(1)依題意,,橢圓E方程為:,又橢圓過,于是有,解得,,所以橢圓的方程為.(2)由(1)知,依題意,設(shè)直線的方程為,,,直線的方程為,令,得點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,同理得點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,由消去y并整理得,,,即,,,因此,,即,解得,直線的方程為,過定點(diǎn),所以直線過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:與圓錐曲線相交的直線過定點(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.4.(2022·北京石景山·一模)已知橢圓C:的短軸長等于,離心率.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過右焦點(diǎn)作斜率為的直線,與橢圓交于A,B兩點(diǎn),線段的垂直平分線交軸于點(diǎn),判斷是否為定值,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)定值為,理由見解析【解析】【分析】(1)根據(jù)題意,列出的方程組,求得的值,即可求得橢圓的方程;(2)設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程組得到,進(jìn)而求得,得出中垂線的方程,求得,再由弦長公式求得,即可求解.(1)解:由橢圓C:的短軸長等于,離心率.可得,解得,所以橢圓的方程為.(2)解:由橢圓的方程,可得右焦點(diǎn),設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程組,整理得,可得,所以,則,即,則中垂線的方程為,令,可得,所以,又由,所以(定值).5.(2022·福建漳州·二模)已知橢圓的長軸長為,且過點(diǎn)(1)求的方程:(2)設(shè)直線交軸于點(diǎn),交C于不同兩點(diǎn),,點(diǎn)與關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,,為垂足.問:是否存在定點(diǎn),使得為定值?【答案】(1)(2)存在【解析】【分析】(1)利用待定系數(shù)法求方程;(2)聯(lián)立方程組,結(jié)合韋達(dá)定理可得直線恒過定點(diǎn),進(jìn)而求解.(1)依題意知,即所以的方程可化為,將點(diǎn)代入得,解得,所以橢圓方程為;(2)設(shè)點(diǎn),,聯(lián)立得,,,解得,,,注意到,,三點(diǎn)共線,,又當(dāng),解得,因?yàn)?,所以,此時(shí),滿足,故存在定點(diǎn),使得等于定值.【點(diǎn)睛】解決直線與橢圓的綜合問題時(shí),要注意:(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個(gè)條件,明確確定直線、橢圓的條件;(2)強(qiáng)化有關(guān)直線與橢圓聯(lián)立得出一元二次方程后的運(yùn)算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長、斜率、三角形的面積等問題.6.(2022·陜西西安·二模(文))已知定點(diǎn),定直線,動(dòng)圓過點(diǎn),且與直線相切.(1)求動(dòng)圓的圓心軌跡的方程;(2)過焦點(diǎn)的直線與拋物線交于兩點(diǎn),與圓交于兩點(diǎn)(,在軸同側(cè)),求證:是定值.【答案】(1)(2)1【解析】【分析】(1)利用拋物線的定義先判定動(dòng)點(diǎn)的軌跡形狀,再求其標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)出直線方程,聯(lián)立直線和拋物線的方程,得到關(guān)于的一元二次方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系、拋物線的定義進(jìn)行證明.(1)解:由題意,得動(dòng)圓的圓心到點(diǎn)的距離等于到直線的距離,所以的軌跡是以點(diǎn)為焦點(diǎn)的拋物線,其軌跡方程為;(2)解:設(shè)經(jīng)過焦點(diǎn)的直線為,聯(lián)立,得;設(shè),,則,且,;因?yàn)閳A的圓心為(即拋物線的焦點(diǎn)),半徑為,由拋物線的定義,得,,則,,所以,即是定值,定值是1.7.(2022·全國·模擬預(yù)測(理))如圖所示,已知拋物線E:,其焦點(diǎn)與準(zhǔn)線的距離為6,過點(diǎn)作直線,與E相交,其中與E交于A,B兩點(diǎn),與E交于C,D兩點(diǎn),直線AD過E的焦點(diǎn)F,若AD,BC的斜率為,.(1)求拋物線E的方程;(2)問是否為定值?如是,請(qǐng)求出此定值;如不是,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)是,【解析】【分析】(1)根據(jù)題意,利用焦點(diǎn)與準(zhǔn)線的距離為,即可求得拋物線的方程;(2)設(shè),,,,根據(jù)題意結(jié)合斜率公式求得及,,,代入即可求解.(1)解:拋物線,可得焦點(diǎn)坐標(biāo),準(zhǔn)線方程為,由焦點(diǎn)與準(zhǔn)線的距離為,則拋物線的方程為.(2)解:設(shè),,,,因?yàn)椋?,所以①,由:,將代入可得:②,又由:,將代入可得:③,同理:④,由②③④可得:,,,代入①,可得,所以為定值,定值為?.(2022·全國·東北師大附中模擬預(yù)測(理))已知圓過點(diǎn),且與直線相切.(1)求圓心的軌跡的方程;(2)過點(diǎn)作直線交軌跡于、兩點(diǎn),點(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)為,過點(diǎn)作,垂足為,在平面內(nèi)是否存在定點(diǎn),使得為定值.若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1);(2)存在定點(diǎn),使得,點(diǎn).【解析】【分析】(1)設(shè)出點(diǎn)M的坐標(biāo),利用給定條件列式化簡作答.(2)設(shè)出直線的方程,與軌跡的方程聯(lián)立,探求出直線所過定點(diǎn),再推理計(jì)算作答.(1)設(shè)圓心,依題意,,化簡整理得:,所以圓心的軌跡的方程是:.(2)依題意,直線的斜率存在且不為0,設(shè)直線的方程為:,,則,,由拋物線對(duì)稱性知,點(diǎn)在軌跡C上,直線的斜率為,直線的方程為:,化簡整理得:,由消去x并整理得:,則有,直線的方程化為:,因此直線恒過定點(diǎn),因于點(diǎn)Q,于是得是直角三角形,且點(diǎn)是斜邊的中點(diǎn),則恒有,令點(diǎn)為E,從而有,所以存在定點(diǎn),使得為定值,點(diǎn)E坐標(biāo)為.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:涉及動(dòng)直線與圓錐曲線相交滿足某個(gè)條件問題,可設(shè)出直線方程,再與圓錐曲線方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理并結(jié)合已知推理求解.9.(2022·山東濟(jì)寧·一模)已知橢圓,A?B分別為橢圓C的右頂點(diǎn)?上頂點(diǎn),F(xiàn)為橢圓C的右焦點(diǎn),橢圓C的離心率為,的面積為.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)點(diǎn)P為橢圓C上的動(dòng)點(diǎn)(不是頂點(diǎn)),點(diǎn)P與點(diǎn)M,N分別關(guān)于原點(diǎn)?y軸對(duì)稱,連接MN與x軸交于點(diǎn)E,并延長PE交橢圓C于點(diǎn)Q,則直線MP的斜率與直線MQ的斜率之積是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)是定值,定值為【解析】【分析】(1)根據(jù)橢圓的離心率可得到a,b,c的關(guān)系,再結(jié)合的面積可得到,由此解得a,b,可得答案.(2)設(shè)直線方程,并聯(lián)立橢圓方程,得到根與系數(shù)的關(guān)系式,結(jié)合直線MP的斜率與直線MQ的斜率之積,代入化簡可得答案.(1)由題意得,則,.的面積為,則.將,代入上式,得,則,,故橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)由題意可知直線PQ的斜率一定存在,設(shè)直線PQ的方程為,設(shè),,則,,,聯(lián)立方程,得,∴,∴,∴,,∵,∴∴為定值.【點(diǎn)睛】本題考查了橢圓方程的求法以及直線和橢圓的位置關(guān)系,綜合考查了學(xué)生分析問題,解決問題以及計(jì)算方面的能力和綜合素養(yǎng),解答的關(guān)鍵是理清解決問題的思路,并能正確地進(jìn)行計(jì)算.10.(2022·廣東肇慶·模擬預(yù)測)已知雙曲線的離心率是,實(shí)軸長是8.(1)求雙曲線C的方程;(2)過點(diǎn)的直線l與雙曲線C的右支交于不同的兩點(diǎn)A和B,若直線l上存在不同于點(diǎn)P的點(diǎn)D滿足成立,證明:點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為定值,并求出該定值.【答案】(1);(2)證明見解析,定值為.【解析】【分析】(1)根據(jù)雙曲線的離心率公式、實(shí)軸長的定義進(jìn)行求解即可;(2)設(shè)出直線l的方程與雙曲線的方程聯(lián)立,利用一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系、根的判別式進(jìn)行求解證明即可.(1)依題意得,解得所以雙曲線C的方程是.(2)證明:設(shè),,,直線l的方程為.將直線方程代入雙曲線方程,化簡整理得,,則,.要使直線與雙曲線的右支有兩個(gè)不同的交點(diǎn)A和B,則應(yīng)滿足即解得.由,得,故,所以.又,所以點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為定值.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:利用一元二次不等式的根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行求解是解題的關(guān)鍵.11.(2022·四川涼山·二模(文))如圖,為橢圓上的三點(diǎn),為橢圓的上頂點(diǎn),與關(guān)于軸對(duì)稱,橢圓的左焦點(diǎn),且.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過橢圓的右焦點(diǎn)且與軸不重合的直線交橢圓于兩點(diǎn),為橢圓的右頂點(diǎn),連接分別交直線于兩點(diǎn).試判斷的交點(diǎn)是否為定點(diǎn)?若是,請(qǐng)求出該定點(diǎn);若不是,請(qǐng)說明理由.【答案】(1);(2)直線與交點(diǎn)為定點(diǎn).【解析】【分析】(1)由對(duì)稱性和橢圓定義可求得,結(jié)合焦點(diǎn)坐標(biāo)即可求得橢圓方程;(2)當(dāng)直線斜率不存在時(shí),可求得直線與交點(diǎn)為;假設(shè)當(dāng)斜率存在時(shí),直線與交點(diǎn)為,可利用,表示出,從而得到;將直線方程與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理驗(yàn)證知等式成立,從而假設(shè)成立.(1)與關(guān)于軸對(duì)稱,,,解得:;橢圓的左焦點(diǎn),,,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:;(2)由(1)知:,,不妨設(shè)在軸上方;當(dāng)直線斜率不存在時(shí),,,直線,直線,,,,,直線,即;直線:,即,由得:,直線與交點(diǎn)為;若直線與交點(diǎn)為定點(diǎn),則該定點(diǎn)必為;假設(shè)當(dāng)直線斜率存在時(shí),直線與交點(diǎn)為,設(shè),,直線:;直線:;令,則,,,,,,整理可得:,兩式作和得:;,,設(shè),由得:,,此時(shí),滿足題意;綜上所述:直線與交點(diǎn)為定點(diǎn).【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:本題考查直線與橢圓綜合應(yīng)用中的定點(diǎn)問題的求解,本題解題基本思路是在直接求解交點(diǎn)坐標(biāo)非常困難的情況下,利用斜率不存在的情況首先確定所過定點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而驗(yàn)證在斜率存在時(shí),兩直線交點(diǎn)依然為該定點(diǎn)即可.12.(2022·湖北·一模)設(shè)橢圓C:()的左?右頂點(diǎn)分別為A,B,上頂點(diǎn)為D,點(diǎn)P是橢圓C上異于頂點(diǎn)的動(dòng)點(diǎn),已知橢圓的離心率,短軸長為2.(1)求橢圓C的方程;(2)若直線AD與直線BP交于點(diǎn)M,直線DP與x軸交于點(diǎn)N,求證:直線MN恒過某定點(diǎn),并求出該定點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見解析,定點(diǎn)為【解析】【分析】(1)利用橢圓的離心率及其短軸長聯(lián)立方程組即可求解;(2)設(shè)直線和直線的方程,并求出直線的方程,再求出點(diǎn)、的坐標(biāo),及其直線的方程,即可求出直線MN恒過某定點(diǎn).(1)由已知可得,解得,故橢圓C的方程為;(2)設(shè)直線的方程為(且),直線的方程為(且),則直線與x軸的交點(diǎn)為,直線的方程為,則直線與直線的交點(diǎn)為,將代入方程,得,則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為,點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為,將點(diǎn)P的坐標(biāo)代入直線的方程,整理得,∵,∴,由點(diǎn)坐標(biāo)可得直線的方程為:,即,則直線過定點(diǎn).13.(2022·山東·濰坊一中模擬預(yù)測)已知雙曲線C:的漸近線方程為,過雙曲線C的右焦點(diǎn)的直線與雙曲線C分別交于左、右兩支上的A、B兩點(diǎn).(1)求雙曲線C的方程;(2)過原點(diǎn)O作直線,使得,且與雙曲線C分別交于左、右兩支上的點(diǎn)M、N.是否存在定值,使得?若存在,請(qǐng)求出的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)存在,【解析】【分析】(1)由題意得到且,結(jié)合,求得的值,即可求得雙曲線的方程;(2)由與同向,所以,設(shè)直線,聯(lián)立方程組,結(jié)合韋達(dá)定理求得,利用弦長公式求得,根據(jù),設(shè),聯(lián)立方程組求得,進(jìn)而求得的值,得出結(jié)論.(1)解:因?yàn)殡p曲線C:的漸近線方程為,所以,即.又因?yàn)橛医裹c(diǎn)F的坐標(biāo)為,所以,又由,解得,所以,所以雙曲線C的方程為.(2)解:存在定值,使得.因?yàn)榕c同向,所以,由題意,可設(shè)直線,聯(lián)立方程組,整理得,設(shè),,可得,由直線分別交雙曲線C的左、右兩支于A、B兩點(diǎn),可得,即,可得,所以由,可設(shè),由,整理得.設(shè),則,所以,則,所以,故存在定值,使得.14.(2022·四川·石室中學(xué)二模(文))已知橢圓的長軸為雙曲線的實(shí)軸,且橢圓C過點(diǎn).(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)點(diǎn)A,B是橢圓C上異于點(diǎn)P的兩個(gè)不同的點(diǎn),直線PA與PB的斜率均存在,分別記為,且,求證:直線AB過定點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見解析.【解析】【分析】(1)由條件可得、,即可得到答案;(2)當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為,,聯(lián)立直線與橢圓的方程消元,然后韋達(dá)定理得出,然后利用求出的關(guān)系,即可得到定點(diǎn)的坐標(biāo),然后再驗(yàn)證直線的斜率不存在時(shí)也過該定點(diǎn)即可.(1)因?yàn)闄E圓的長軸為雙曲線的實(shí)軸,所以,因?yàn)闄E圓C過點(diǎn),所以,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)其方程為,由可得所以所以化簡可得所以當(dāng),即時(shí),直線的方程為,過定點(diǎn),不滿足題意,當(dāng),即時(shí),直線的方程為,過定點(diǎn),當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),設(shè)其方程為,由可得,所以所以,解得(舍)或也滿足直線過定點(diǎn)綜上:直線過定點(diǎn)15.(2022·貴州黔東南·一模(理))已知直線與曲線的兩個(gè)公共點(diǎn)之間的距離為.(1)求C的方程.(2)設(shè)P為C的準(zhǔn)線上一點(diǎn),過P作C的兩條切線,切點(diǎn)為A,B,直線的斜率分別為,,且直線與y軸分別交于M,N兩點(diǎn),直線的斜率為.證明:為定值,且成等差數(shù)列.【答案】(1);(2)證明見解析.【解析】【分析】(1)求出交點(diǎn)的橫坐標(biāo),解方程即得解;(2)設(shè),設(shè)過點(diǎn)P且與C相切的直線l的斜率為k,則,且,聯(lián)立直線和拋物線方程得到韋達(dá)定理,得到,即得為定值.再求出,故成等差數(shù)列.(1)解:將代入,得.

當(dāng)時(shí),不合題意;當(dāng)時(shí),,則,

解得,故C的方程為.(2)證明:由(1)可知C的準(zhǔn)線方程為,

不妨設(shè),設(shè)過點(diǎn)P且與C相切的直線l的斜率為k,則,且,聯(lián)立得,

則,即,

由題意知,直線的斜率為方程的兩根,則,故為定值.

又,

則,同理可得,

則,

因此,故成等差數(shù)列.16.(2022·河南開封·二模(文))已知拋物線C:的焦點(diǎn)為F,為C上一點(diǎn),直線l交C于M,N兩點(diǎn)(與點(diǎn)S不重合).(1)若l過點(diǎn)F且傾斜角為60°,(M在第一象限),求C的方程;(2)若,直線SM,SN分別與y軸交于A,B兩點(diǎn),且,判斷直線l是否恒過定點(diǎn)?若是,求出該定點(diǎn);若否,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)直線l恒過定點(diǎn).【解析】【分析】(1)由已知條件,利用點(diǎn)斜式寫出直線l的方程,然后與拋物線方程聯(lián)立,求出點(diǎn)的橫坐標(biāo),進(jìn)而根據(jù)焦半徑公式即可求解;(2)設(shè)直線的方程為,點(diǎn),將直線的方程與拋物線聯(lián)立,根據(jù)已知條件及韋達(dá)定理找到、之間的關(guān)系即可求解.(1)解:拋物線C:的焦點(diǎn)為,因?yàn)閘過點(diǎn)F且傾斜角為60°,所以,聯(lián)立,可得,解得或,又M在第一象限,所以,因?yàn)?,所以,解得,所以拋物線C的方程為;(2)解:由已知可得拋物線C的方程為,點(diǎn),設(shè)直線的方程為,點(diǎn),將直線的方程與拋物線聯(lián)立得,所以,,直線的方程為,令求得點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,同理求得點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,由,化簡得,將上面式代入得,即,所以直線的方程為,即,所以直線過定點(diǎn).17.(2022·山東煙臺(tái)·一模)已知橢圓C:的離心率為,依次連接C四個(gè)頂點(diǎn)所得菱形的面積為4.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若A(-2,0),直線l:與C交于兩點(diǎn),且AP⊥AQ,試判斷直線l是否過定點(diǎn)?若是,求出此定點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,說明理由.【答案】(1)(2)是,過定點(diǎn)【解析】【分析】(1)根據(jù)已知條件列出關(guān)于a,b,c的方程,解出其值,可得橢圓方程;(2)聯(lián)立直線和橢圓方程,得到根與系數(shù)的關(guān)系式,結(jié)合AP⊥AQ,得到,將根與系數(shù)的關(guān)系式代入化簡,即可得結(jié)論.(1)由已知,連接C的頂點(diǎn)所得四邊形面積,又,解得:,,所以橢圓C的方程為.(2)設(shè),,聯(lián)立,消y可得,則有,即,,,因?yàn)锳P⊥AQ,所以,而,,故,,故,解得或,當(dāng)時(shí),直線l方程為,過點(diǎn)A,不滿足題意,當(dāng)時(shí),代入,故直線l方程為,過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】本題考查了橢圓方程的求解,以及直線和橢圓相交時(shí)過定點(diǎn)的問題,解答時(shí)要明確解答的思路,這點(diǎn)并不困難,難點(diǎn)在于聯(lián)立方程后結(jié)合條件的化簡運(yùn)算,要十分細(xì)心.18.(2022·寧夏六盤山高級(jí)中學(xué)一模(理))已知點(diǎn)在拋物線上.(1)求拋物線E的方程;(2)直線都過點(diǎn)的斜率之積為,且分別與拋物線E相交于點(diǎn)A,C和點(diǎn)B,D,設(shè)M是的中點(diǎn),N是的中點(diǎn),求證:直線恒過定點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見解析【解析】【分析】(1)將點(diǎn)坐標(biāo)代入求解拋物線方程;(2)設(shè)出直線方程,表達(dá)出的坐標(biāo),求出直線的斜率,利用直線斜率之積為-1,求出直線恒過的定點(diǎn),從而證明出結(jié)論.(1)∵點(diǎn)在拋物線上,∴,∴解得:,∴拋物線E的方程為:.(2)由分別與E相交于點(diǎn)A,C和點(diǎn)B,D,且由條件知:兩直線的斜率存在且不為零.∴設(shè)由得:

設(shè),則,∴,又,即同理可得:

∴,∴即:,∵的斜率之積為,∴,即,∴,即直線過定

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