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清單09玩轉(zhuǎn)圓錐曲線經(jīng)典題型(12個(gè)考點(diǎn)梳理+題型解讀+提升訓(xùn)練)【知識(shí)導(dǎo)圖】【考點(diǎn)分布圖】【知識(shí)清單】1、過(guò)橢圓的右焦點(diǎn)作兩條互相垂直的弦,.若弦,的中點(diǎn)分別為,,那么直線恒過(guò)定點(diǎn).2、過(guò)橢圓的長(zhǎng)軸上任意一點(diǎn)作兩條互相垂直的弦,.若弦,的中點(diǎn)分別為,,那么直線恒過(guò)定點(diǎn).3、過(guò)橢圓的短軸上任意一點(diǎn)作兩條互相垂直的弦,.若弦,的中點(diǎn)分別為,,那么直線恒過(guò)定點(diǎn).4、過(guò)橢圓內(nèi)的任意一點(diǎn)作兩條互相垂直的弦,.若弦,的中點(diǎn)分別為,,那么直線恒過(guò)定點(diǎn).5、以為直角定點(diǎn)的橢圓內(nèi)接直角三角形的斜邊必過(guò)定點(diǎn)6、以上頂點(diǎn)為直角頂點(diǎn)的橢圓內(nèi)接直角三角形的斜邊必過(guò)定點(diǎn),且定點(diǎn)在軸上.7、以右頂點(diǎn)為直角頂點(diǎn)的橢圓內(nèi)接直角三角形的斜邊必過(guò)定點(diǎn),且定點(diǎn)在軸上.8、以為直角定點(diǎn)的拋物線內(nèi)接直角三角形的斜邊必過(guò)定點(diǎn),9、以為直角定點(diǎn)的雙曲線內(nèi)接直角三角形的斜邊必過(guò)定點(diǎn)10、已知是橢圓上的定點(diǎn),直線(不過(guò)點(diǎn))與橢圓交于,兩點(diǎn),且,則直線斜率為定值.11、已知是雙曲線上的定點(diǎn),直線(不過(guò)點(diǎn))與雙曲線交于,兩點(diǎn),且,直線斜率為定值.12、已知是拋物線上的定點(diǎn),直線(不過(guò)點(diǎn))與拋物線交于,兩點(diǎn),若,則直線斜率為定值.13、為橢圓上一定點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作斜率為,的兩條直線分別與橢圓交于兩點(diǎn).(1)若,則直線過(guò)定點(diǎn);(2)若,則直線過(guò)定點(diǎn).14、設(shè)是直角坐標(biāo)平面內(nèi)不同于原點(diǎn)的一定點(diǎn),過(guò)作兩條直線,交橢圓于、、、,直線,的斜率分別為,,弦,的中點(diǎn)記為,.(1)若,則直線過(guò)定點(diǎn);(2)若,則直線過(guò)定點(diǎn).15、過(guò)拋物線上任一點(diǎn)引兩條弦,,直線,斜率存在,分別記為,即,則直線經(jīng)過(guò)定點(diǎn).16、定值問(wèn)題解析幾何中定值問(wèn)題的證明可運(yùn)用函數(shù)的思想方法來(lái)解決.證明過(guò)程可總結(jié)為“變量—函數(shù)—定值”,具體操作程序如下:(1)變量----選擇適當(dāng)?shù)牧繛樽兞浚?)函數(shù)----把要證明為定值的量表示成變量的函數(shù).(3)定值----化簡(jiǎn)得到的函數(shù)解析式,消去變量得到定值.17、求定值問(wèn)題常見(jiàn)的方法有兩種:(1)從特殊情況入手,求出定值,再證明該定值與變量無(wú)關(guān);(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算推理過(guò)程中消去變量,從而得到定值.18、求最值問(wèn)題常用的兩種方法(1)幾何法:題中給出的條件有明顯的幾何特征,則考慮用幾何圖形性質(zhì)來(lái)解決,這是幾何法.(2)代數(shù)法:題中給出的條件和結(jié)論的幾何特征不明顯,則可以建立目標(biāo)函數(shù),再求該函數(shù)的最值.求函數(shù)的最值常見(jiàn)的方法有基本不等式法、單調(diào)性法、導(dǎo)數(shù)法和三角換元法等,這就是代數(shù)法.19、求定值、最值等圓錐曲線綜合問(wèn)題的“三重視”(1)重視定義在解題中的作用(把定義作為解題的著眼點(diǎn)).(2)重視曲線的幾何特征特別是平面幾何性質(zhì)與方程的代數(shù)特征在解題中的作用.(3)重視根與系數(shù)的關(guān)系在解題中的作用(涉及弦長(zhǎng)、中點(diǎn)要用根與系數(shù)的關(guān)系).20、求參數(shù)的取值范圍據(jù)已知條件及題目要求等量或不等量關(guān)系,再求參數(shù)的范圍.21、在面對(duì)有關(guān)等角、倍角、共線、垂直等幾何特征時(shí),可設(shè)法將條件翻譯成關(guān)于斜率的關(guān)系式,然后將斜率公式代入其中,得出參數(shù)間的關(guān)系式,再根據(jù)要求做進(jìn)一步的推導(dǎo)判斷.22、通過(guò)合理的方式,將所需要的坐標(biāo)、斜率、角度、向量數(shù)量積等問(wèn)題利用參數(shù)進(jìn)行表達(dá),進(jìn)而構(gòu)造函數(shù),通過(guò)求函數(shù)值域解決.涉及向量的數(shù)量積,多與坐標(biāo)有關(guān),最終利用根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行解決.23、求定值問(wèn)題常見(jiàn)的方法有兩種:(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個(gè)值與變量無(wú)關(guān).(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算推理的過(guò)程中消去變量,從而得到定值.24、求解直線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題常用方法如下:(1)“特殊探路,一般證明”:即先通過(guò)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(guò)定點(diǎn),常利用直線的點(diǎn)斜式方程或截距式來(lái)證明.24、證明共線的方法:(1)斜率法:若過(guò)任意兩點(diǎn)的直線的斜率都存在,通過(guò)計(jì)算證明過(guò)任意兩點(diǎn)的直線的斜率相等證明三點(diǎn)共線;(2)距離法:計(jì)算出任意兩點(diǎn)間的距離,若某兩點(diǎn)間的距離等于另外兩個(gè)距離之和,則這三點(diǎn)共線;(3)向量法:利用向量共線定理證明三點(diǎn)共線;(4)直線方程法:求出過(guò)其中兩點(diǎn)的直線方程,在證明第3點(diǎn)也在該直線上;(5)點(diǎn)到直線的距離法:求出過(guò)其中某兩點(diǎn)的直線方程,計(jì)算出第三點(diǎn)到該直線的距離,若距離為0,則三點(diǎn)共線.(6)面積法:通過(guò)計(jì)算求出以這三點(diǎn)為三角形的面積,若面積為0,則三點(diǎn)共線,在處理三點(diǎn)共線問(wèn)題,離不開(kāi)解析幾何的重要思想:“設(shè)而不求思想”.26、證明四點(diǎn)共圓的方法:方法一:從被證共圓的四點(diǎn)中先選出三點(diǎn)作一圓,然后證另一點(diǎn)也在這個(gè)圓上,若能證明這一點(diǎn),則可肯定這四點(diǎn)共圓.方法二:把被證共圓的四個(gè)點(diǎn)連成共底邊的兩個(gè)三角形,且兩三角形都在這底邊的同側(cè),若能證明其頂角相等,則可肯定這四點(diǎn)共圓(根據(jù)圓的性質(zhì)一一同弧所對(duì)的圓周角相等證).方法三:把被證共圓的四點(diǎn)連成四邊形,若能證明其對(duì)角互補(bǔ)或能證明其中一個(gè)外角等于其內(nèi)對(duì)角時(shí),則可肯定這四點(diǎn)共圓(根據(jù)圓的性質(zhì)一一圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角和為,并且任何一個(gè)外角都等于它的內(nèi)對(duì)角).方法四:證明被證共圓的四點(diǎn)到某一定點(diǎn)的距離都相等,或證明被證四點(diǎn)連成的四邊形其中三邊中垂線有交點(diǎn)),則可肯定這四點(diǎn)共圓(根據(jù)圓的定義:平面內(nèi)到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的軌跡為圓).27、(1)若點(diǎn)是圓上的點(diǎn),則過(guò)點(diǎn)的切線方程為.(2)若點(diǎn)是圓外的點(diǎn),由點(diǎn)向圓引兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則弦AB所在直線方程為.(3)若點(diǎn)是橢圓上的點(diǎn),則過(guò)點(diǎn)的切線方程為.(4)若點(diǎn)是橢圓外的點(diǎn),由點(diǎn)P向橢圓引兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則弦AB所在直線方程為.【考點(diǎn)精講】考點(diǎn)1:斜率和問(wèn)題例1.(2023·浙江·高二溫州中學(xué)校聯(lián)考期中)已知雙曲線,斜率為k的直線l過(guò)點(diǎn)M.(1)若,且直線l與雙曲線C只有一個(gè)交點(diǎn),求k的值;(2)已知點(diǎn),直線l與雙曲線C有兩個(gè)不同的交點(diǎn)A,B,直線的斜率分別為,若為定值,求實(shí)數(shù)m的值.【解析】(1)由題設(shè),設(shè)直線,聯(lián)立雙曲線,得,所以,當(dāng),即時(shí),直線與雙曲線只有一個(gè)交點(diǎn),當(dāng),交點(diǎn)為;當(dāng),交點(diǎn)為;當(dāng),此時(shí),則,當(dāng),切點(diǎn)為;當(dāng),切點(diǎn)為;綜上,或.(2)由題設(shè)直線,聯(lián)立雙曲線方程,得,則,故,所以①,設(shè),則,,由又,,為定值,所以,此時(shí)為定值.例2.(2023·廣東廣州·高二廣州市育才中學(xué)校考期中)已知橢圓的焦距為,且經(jīng)過(guò)點(diǎn).(1)求橢圓的方程;(2)經(jīng)過(guò)橢圓右焦點(diǎn)且斜率為的動(dòng)直線與橢圓交于、兩點(diǎn),試問(wèn)軸上是否存在異于點(diǎn)的定點(diǎn),使得直線和關(guān)于軸對(duì)稱?若存在,求出點(diǎn)坐標(biāo),若不存在,說(shuō)明理由.【解析】(1)橢圓的焦距為,故,過(guò)點(diǎn),,且,聯(lián)立解得:所以橢圓的方程為:.(2)橢圓右焦點(diǎn)為,故過(guò)橢圓右焦點(diǎn)且斜率為的動(dòng)直線為:,和橢圓聯(lián)立得:,,設(shè),則,設(shè)存在異于點(diǎn)的定點(diǎn),直線和關(guān)于軸對(duì)稱,故,即化簡(jiǎn)得:,即則.故存在異于點(diǎn)的定點(diǎn),使得直線和關(guān)于軸對(duì)稱.例3.(2023·浙江·高二校聯(lián)考期中)已知雙曲線的右焦點(diǎn),離心率為.(1)求雙曲線的方程;(2)過(guò)點(diǎn)直線與雙曲線交于兩點(diǎn),設(shè)直線的斜率分別為,求證:為定值.【解析】(1)由題意得,解得,所以雙曲線的方程為.(2)由題意得直線AB的斜率存在且不為0.設(shè)直線方程為,,.聯(lián)立,消去得,所以.,又,.考點(diǎn)2:斜率積問(wèn)題例4.(2023·廣東深圳·高二深圳市高級(jí)中學(xué)校考期中)已知圓M:,點(diǎn),S是圓M上一動(dòng)點(diǎn),若線段SN的垂直平分線與SM交于點(diǎn)Q.(1)求點(diǎn)Q的軌跡方程C;(2)對(duì)于曲線C上一動(dòng)點(diǎn)P,且P不在x軸上,設(shè)△PMN內(nèi)切圓圓心為E,證明:直線EM與EN的斜率之積為定值.【解析】(1)圓M:的圓心,半徑.設(shè)SN中點(diǎn)為K,則KQ為線段SN的垂直平分線,則,所以,所以點(diǎn)Q的軌跡是以,為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4的橢圓,即,則,所以點(diǎn)Q的軌跡方程為:;(2)證明:根據(jù)橢圓的對(duì)稱性,不妨設(shè),圓E的半徑為.,同理,所以,又,所以.對(duì)于,,又,所以,所以,,即直線EM與EN的斜率之積為定值.例5.(2023·四川成都·高二成都實(shí)外校考階段練習(xí))已知,,動(dòng)圓與圓外切且與圓內(nèi)切.圓心的軌跡為曲線.(1)求曲線C的方程;(2)是否存在過(guò)點(diǎn)的直線交曲線C于A,B兩點(diǎn),使得點(diǎn)Q為中點(diǎn)時(shí),直線的斜率與直線OQ的斜率乘積為定值?如果存在,求出這個(gè)定值,如果不存在,說(shuō)明理由.【解析】(1)依題意可得圓的圓心為,半徑為1,圓的圓心為,半徑為7,設(shè)動(dòng)圓的半徑為,由動(dòng)圓與圓外切且與圓內(nèi)切,則,且,則由橢圓的定義可知,動(dòng)點(diǎn)的軌跡是以,為焦點(diǎn),4為半長(zhǎng)軸長(zhǎng)的橢圓,所以,,,故曲線C的方程的方程為.(2)依題意可得過(guò)點(diǎn)的直線的斜率存在,則設(shè)直線為,聯(lián)立,消整理得,當(dāng)點(diǎn)Q為中點(diǎn)時(shí),有,解得,又,所以(定值),故直線的斜率與直線OQ的斜率乘積為定值.例6.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))已知橢圓的長(zhǎng)軸為雙曲線的實(shí)軸,且橢圓過(guò)點(diǎn).(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)點(diǎn)是橢圓上異于點(diǎn)的兩個(gè)不同的點(diǎn),直線與的斜率均存在,分別記為,若,試問(wèn)直線是否經(jīng)過(guò)定點(diǎn),若經(jīng)過(guò),求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不經(jīng)過(guò),請(qǐng)說(shuō)明理由.【解析】(1)因?yàn)闄E圓的長(zhǎng)軸為雙曲線的實(shí)軸,所以,因?yàn)闄E圓過(guò)點(diǎn),所以,,得,所以橢圓方程為;(2)①當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為,由,得,
,所以,,所以,,因?yàn)椋?,所以,所以,所以,化?jiǎn)得,即,所以或,當(dāng)時(shí),直線的方程為,則直線過(guò)定點(diǎn)(舍去),當(dāng)時(shí),直線的方程為,所以直線過(guò)定點(diǎn),②當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),設(shè)直線為(),由,得,所以,所以,解得(舍去),或,所以直線也過(guò)定點(diǎn),綜上,直線恒過(guò)定點(diǎn).考點(diǎn)3:夾角問(wèn)題例7.(2023·天津北辰·高二統(tǒng)考期中)已知橢圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),且離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)若直線與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為,是否存在常數(shù),使恒成立,并說(shuō)明理由.【解析】(1)由題意知,又因?yàn)榻獾茫詸E圓方程為..(2)存在常數(shù),使恒成立.證明如下:由得,且.設(shè),,則
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所以.又因?yàn)榫€段的中點(diǎn)為,所以,所.所以存在常數(shù),使恒成立.例8.(2023·上海浦東新·高二華師大二附中??计谥校┤鐖D,D為圓O:上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)D分別作x軸,y軸的垂線,垂足分別為A,B,連接并延長(zhǎng)至點(diǎn)W,使得,點(diǎn)W的軌跡記為曲線.(1)求曲線C的方程;(2)若過(guò)點(diǎn)的兩條直線,分別交曲線C于M,N兩點(diǎn),且,求證:直線MN過(guò)定點(diǎn);(3)若曲線C交y軸正半軸于點(diǎn)S,直線與曲線C交于不同的兩點(diǎn)G,H,直線SH,SG分別交x軸于P,Q兩點(diǎn).請(qǐng)?zhí)骄浚簓軸上是否存在點(diǎn)R,使得?若存在,求出點(diǎn)R坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【解析】(1)設(shè),,則,由題意知,所以,得(,所以,因?yàn)椋?,故曲線C的方程為.(2)由題意可知,直線不平行坐標(biāo)軸,則可設(shè)的方程為:,此時(shí)直線的方程為.由,消去得:,解得:或(舍去),所以,所以,同理可得:.當(dāng)時(shí),直線的斜率存在,,則直線的方程為,所以直線過(guò)定點(diǎn).當(dāng)時(shí),直線斜率不存在,此時(shí)直線方程為:,也過(guò)定點(diǎn),綜上所述:直線過(guò)定點(diǎn).(3)假設(shè)存在點(diǎn)R使得,設(shè),因?yàn)?,所以,即,所以,所以,直線與曲線C交于不同的兩點(diǎn)G、H,易知G、H關(guān)于軸對(duì)稱,設(shè),易知點(diǎn),直線方程是,令得點(diǎn)P橫坐標(biāo),直線方程是,令得點(diǎn)Q橫坐標(biāo),由,得,又在橢圓上,所以,所以,解得,所以存在點(diǎn),使得成立.例9.(2023·河北·高二校聯(lián)考期中)已知橢圓:的右焦點(diǎn)為,離心率為.(1)求的方程.(2)若,為上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),,兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)的乘積大于0,,,且.證明:直線過(guò)定點(diǎn).【解析】(1)依題意可得則,故的方程為.(2)由題意可知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立得,設(shè),的坐標(biāo)分別為,則,且,.設(shè)直線,的傾斜角分別為,因?yàn)?,且,兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)的乘積大于0,所以,所以則,則即,所以所以,化簡(jiǎn)可得則直線的方程為,故直線過(guò)定點(diǎn)考點(diǎn)4:數(shù)量積問(wèn)題例10.(2023·遼寧·高二校聯(lián)考期中)已知雙曲線的漸近線方程為,右頂點(diǎn)為.(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過(guò)的直線l與雙曲線的一支交于兩點(diǎn),求的取值范圍.【解析】(1)由漸近線方程為,所以,右頂點(diǎn)為,所以,,故雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)如下圖所示:根據(jù)題意易知,直線斜率存在,并設(shè)直線l的方程為,設(shè),則聯(lián)立直線和雙曲線消去可得.因?yàn)橹本€與雙曲線一支交于兩點(diǎn),所以,解得,因此.因?yàn)?,所以,所以,所以,故.?1.(2023·重慶沙坪壩·高二重慶一中??茧A段練習(xí))已知雙曲線:經(jīng)過(guò)點(diǎn),其中一條漸近線為.(1)求雙曲線的方程;(2)一條過(guò)雙曲線的右焦點(diǎn)且縱截距為的直線,交雙曲線于,兩點(diǎn),求的值.【解析】(1)因?yàn)殡p曲線的漸近線方程為,所以①,又因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲線上,所以②,①②聯(lián)立解得,,所以雙曲線的方程為.(2)由(1)可知雙曲線中,所以右焦點(diǎn)坐標(biāo)為,即直線的橫截距為,又因?yàn)橹本€的縱截距為,所以直線的方程為,即,聯(lián)立得,設(shè),,則,,所以.例12.(2023·海南·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓:的離心率為,點(diǎn),,分別是橢圓的左、右、上頂點(diǎn),是的左焦點(diǎn),坐標(biāo)原點(diǎn)到直線的距離為.(1)求的方程;(2)過(guò)的直線交橢圓于,兩點(diǎn),求的取值范圍.【解析】(1)設(shè)橢圓的半焦距為,根據(jù)題意解得故的方程為.(2)由(1)知:.當(dāng)直線的斜率為0時(shí),點(diǎn)為橢圓的左、右頂點(diǎn),不妨取,此時(shí),則.當(dāng)直線的斜率不為0或與軸垂直時(shí),設(shè)其方程為,代入橢圓并消去得,設(shè),則.而,所以.因?yàn)?,所以,所?綜上,的取值范圍為.考點(diǎn)5:垂直問(wèn)題例13.(2023·浙江·高二溫州中學(xué)校聯(lián)考期中)平面上的動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)的距離等于點(diǎn)P到直線的距離,記動(dòng)點(diǎn)P的軌跡為曲線C.(1)求曲線C的方程;(2)直線與曲線C相交于A,B兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為M.是否存在這樣的直線l,使得,若存在,求實(shí)數(shù)m的值,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【解析】(1)由題意,動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是以為焦點(diǎn),為準(zhǔn)線的拋物線,故,所以曲線C的方程為.(2)設(shè),聯(lián)立,得,且,則,故,所以,所以,又,即,不滿足,所以不存在滿足要求的直線l.例14.(2023·遼寧·高二校聯(lián)考期中)已知焦點(diǎn)在x軸上的橢圓C的離心率為,且過(guò)點(diǎn).(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)點(diǎn)M,N在C上,且,證明:直線MN過(guò)定點(diǎn).【解析】(1)設(shè)橢圓C的方程為,由題意得解得∴橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)證明:設(shè)點(diǎn),∵,∴整理可得①,當(dāng)直線MN的斜率k存在時(shí),設(shè),聯(lián)立得,由得,則.∴,,代入①式化簡(jiǎn)可得,即,∴或,則直線方程為或,∴直線過(guò)定點(diǎn)或,又和A點(diǎn)重合,故舍去.當(dāng)直線MN的斜率k不存在時(shí),則,,此時(shí),即,又,解得或2(舍去),此時(shí)直線MN的方程為,過(guò)點(diǎn).綜上所述,直線MN過(guò)定點(diǎn).例15.(2023·江蘇常州·高二常州市第一中學(xué)校考期中)已知拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn).(1)求拋物線的方程及其準(zhǔn)線方程;(2)設(shè)為原點(diǎn),過(guò)拋物線的焦點(diǎn)作斜率不為0的直線交拋物線于兩點(diǎn),直線分別交直線于點(diǎn)和點(diǎn),求證:以為直徑的圓經(jīng)過(guò)定點(diǎn).【解析】(1)由拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),得.所以拋物線的方程為,其準(zhǔn)線方程為.(2)拋物線的焦點(diǎn)為,設(shè)直線的方程為.由,得.設(shè),則.直線的方程為,令,得,同理.由拋物線的對(duì)稱性可得若以為直徑的圓過(guò)定點(diǎn),則定點(diǎn)必在軸上.設(shè),則,所以.令,即,得或.綜上,以為直徑的圓經(jīng)過(guò)軸上的定點(diǎn)和.考點(diǎn)6:定點(diǎn)問(wèn)題例16.(2023·浙江臺(tái)州·高二校聯(lián)考期中)已知?jiǎng)訄A過(guò)定點(diǎn),且與直線相切.(1)求動(dòng)圓圓心C的軌跡的方程.(2)設(shè)A、B是軌跡C上異于原點(diǎn)O的兩個(gè)不同點(diǎn),直線OA和OB的傾斜角分別為和,當(dāng),變化且為定值,證明直線AB恒過(guò)定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo).【解析】(1)設(shè)動(dòng)圓圓心,設(shè)C到直線的距離為d,則,∴點(diǎn)C的軌跡是以為焦點(diǎn),直線為準(zhǔn)線的拋物線.設(shè)拋物線方程為:,由,得,∴點(diǎn)C的軌跡方程為:.(2)設(shè),,,∵,顯然直線AB斜率存在,∴設(shè)直線AB的方程為:,消x得:,設(shè)OA的斜率為,OB的斜率為,∵則,,∴,∴,∴,∴,∴直線AB的方程為:,即,恒過(guò)定點(diǎn)例17.(2023·遼寧沈陽(yáng)·高二東北育才學(xué)校階段練習(xí))已知拋物線的焦點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),、是拋物線上異于的兩點(diǎn).(1)求拋物線的方程;(2)若直線、的斜率之積為,求證:直線過(guò)軸上一定點(diǎn).【解析】(1)根據(jù)題意,,則,故拋物線方程為:.(2)顯然直線的斜率不為零,且不過(guò)原點(diǎn),故設(shè)其方程為,聯(lián)立拋物線方程可得:,時(shí),設(shè)兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,則,,由題可知,,即,解得,此時(shí)滿足,故直線恒過(guò)軸上的定點(diǎn).例18.(2023·河南南陽(yáng)·高二統(tǒng)考期中)已知拋物線的焦點(diǎn)為為上任意一點(diǎn),以為圓心,為半徑的圓與直線相切.(1)求的值;(2)若點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn),在軸上是否存在定點(diǎn),使恒成立,若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【解析】(1)根據(jù)拋物線的定義,顯然是拋物線Ω的準(zhǔn)線,則,解得.(2)根據(jù)(1)中所求,點(diǎn)的坐標(biāo)為,假設(shè)存在符合題意,則,設(shè)直線l方程為:,由可得,設(shè),則,故,即,又,故,故,所以,綜上所述:在x軸上存在定點(diǎn),使恒成立.例19.(2023·江蘇泰州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知,是過(guò)點(diǎn)的兩條互相垂直的直線,且與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),與橢圓相交于C,D兩點(diǎn).(1)求直線的斜率k的取值范圍;(2)若線段,的中點(diǎn)分別為M,N,證明直線經(jīng)過(guò)一個(gè)定點(diǎn),并求出此定點(diǎn)的坐標(biāo).【解析】(1)根據(jù)題意直線,的斜率均存在且不為0直線,分別為,,聯(lián)立得,由得,則或,同理,則,所以k的取值范圍為.(2)設(shè),,由(1)得,所以,則,所以,則,同理,則直線的方程為,化簡(jiǎn)整理得因此直線經(jīng)過(guò)一個(gè)定點(diǎn).考點(diǎn)7:定值問(wèn)題例20.(2023·甘肅嘉峪關(guān)·嘉峪關(guān)市第一中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知橢圓:(,),離心率為,且點(diǎn)在橢圓上.(1)求橢圓的方程;(2)若橢圓上的任意一點(diǎn)(除短軸的端點(diǎn)外)與短軸的兩個(gè)端點(diǎn),的連線分別與軸交于,兩點(diǎn),求證為定值.【解析】(1)由題設(shè),,可得,故橢圓方程為.(2)由題意,若,,設(shè)橢圓上任意一點(diǎn),∴直線的方程為;直線的方程為,令,得,.∴為定值,得證.例21.(2023·安徽·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓E:()的焦點(diǎn)為,,且點(diǎn)在E上.(1)求E的方程;(2)已知過(guò)定點(diǎn)的動(dòng)直線l交E于A,B兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)為N,若為定值,試求m的值.【解析】(1)由題意可知,∴,而,∴,∴橢圓E的方程為.(2)①若直線l的斜率不存在,易得,②若直線l的斜率存在,設(shè)其方程為,,,則,聯(lián)立得,且,,要使上式為常數(shù),必須且只需,即,此時(shí)易知恒成立,且,符合題意.綜上所述,.例22.(2023·河北秦皇島·高二秦皇島一中??茧A段練習(xí))已知橢圓的兩個(gè)頂點(diǎn)分別為,,焦點(diǎn)在軸上,離心率為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(2)若點(diǎn)是橢圓上異于的點(diǎn),判斷直線與直線的斜率之積是否為定值?若是,請(qǐng)求出該定值,若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.【解析】(1)設(shè)橢圓方程為:,,,.橢圓的方程:(2)設(shè),則,,,.例23.(2023·陜西寶雞·高二統(tǒng)考期末)已知的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4,短軸長(zhǎng)為2.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)點(diǎn)A,B分別為橢圓C的左、右頂點(diǎn),點(diǎn)P為橢圓C上的動(dòng)點(diǎn)(異于A,B兩點(diǎn)),過(guò)原點(diǎn)O作直線PB的垂線,垂足為H,直線OH與直線AP相交于點(diǎn)M,證明:點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為定值.【解析】(1)因?yàn)闄E圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4,短軸長(zhǎng)為2,所以,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程是;(2)設(shè)點(diǎn),因?yàn)锳,B分別為橢圓C的左、右頂點(diǎn),所以,則,因?yàn)橹本€OH垂直直線PB,所以,則,又,則,解得,因?yàn)?,則,解得,所以直線OH與直線AP的交點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為定值.考點(diǎn)8:向量與共線問(wèn)題例24.(2023·吉林長(zhǎng)春·東北師大附中??家荒#E圓的離心率為,過(guò)橢圓焦點(diǎn)并且垂直于長(zhǎng)軸的弦長(zhǎng)度為1.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若直線與橢圓相交于,兩點(diǎn),與軸相交于點(diǎn),若存在實(shí)數(shù),使得,求的取值范圍.【解析】(1)因?yàn)樵摍E圓的離心率為,所以有,在方程中,令,解得,因?yàn)檫^(guò)橢圓焦點(diǎn)并且垂直于長(zhǎng)軸的弦長(zhǎng)度為1,所以有,由可得:,所以橢圓的方程為;(2)當(dāng)直線不存在斜率時(shí),由題意可知直線與橢圓有兩個(gè)交點(diǎn),與縱軸也有兩個(gè)交點(diǎn)不符合題意;當(dāng)直線存在斜率時(shí),設(shè)為,所以直線的方程設(shè)為,于是有,因?yàn)樵撝本€與橢圓有兩個(gè)交點(diǎn),所以一定有,化簡(jiǎn),得,設(shè),于是有,因?yàn)?,所以,代入中,得,于是有,化?jiǎn),得,代入中,得.例25.(2023·四川遂寧·高二射洪中學(xué)??茧A段練習(xí))已知為坐標(biāo)平面上的動(dòng)點(diǎn),且直線與直線的斜率之積為.(1)求點(diǎn)的軌跡方程;(2)設(shè)點(diǎn)的軌跡為曲線,過(guò)點(diǎn)斜率為的直線與曲線交于不同的兩點(diǎn)中點(diǎn)為,直線(為坐標(biāo)原點(diǎn))的斜率為,求證為定值;(3)在(2)的條件下,設(shè),且,求直線在軸上的截距的變化范圍.【解析】(1)設(shè),由題意知:,化簡(jiǎn)得:得軌跡方程為;(2)法1:設(shè)的方程為:,設(shè),聯(lián)立曲線方程得:,恒成立則①,②,所以,則中點(diǎn)為,所以;法2:設(shè)的方程為:,設(shè),則,相減整理得:,又,因?yàn)?;?)由得,代入①②得:③,④,③式平方除以④式得:,而根據(jù)對(duì)勾函數(shù)單調(diào)性知在上單調(diào)遞增,,則,又在軸上的截距為,.例26.(2023·江蘇鹽城·鹽城中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))阿基米德(公元前287年-公元前212年,古希臘)不僅是著名的哲學(xué)家、物理學(xué)家,也是著名的數(shù)學(xué)家,他利用“逼近法”得到橢圓的面積除以圓周率等于橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)與短半軸長(zhǎng)的乘積.在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓:的面積為,兩焦點(diǎn)與短軸的一個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形.過(guò)點(diǎn)的直線與橢圓C交于不同的兩點(diǎn)A,B.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)橢圓C的左、右頂點(diǎn)分別為P,Q,直線PA與直線交于點(diǎn)F,試證明B,Q,F(xiàn)三點(diǎn)共線.【解析】(1)依題意有,解得,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程是.(2)(i)當(dāng)直線的斜率不存在,易知,,或,,當(dāng),時(shí),直線PA的方程為:,所以點(diǎn),此時(shí),,,顯然B,Q,F(xiàn)三點(diǎn)共線,同理,時(shí),B,Q,F(xiàn)三點(diǎn)共線;(ii)當(dāng)直線的斜率存在時(shí),顯然斜率,設(shè)直線的方程:,設(shè),,由整理可得:,,,由(1)可得左右頂點(diǎn)分別為,,直線PA的方程為,又因?yàn)橹本€與交于F,所以,所以,,因?yàn)?,又,所以,所以,所以B,Q,F(xiàn)三點(diǎn)共線;考點(diǎn)9:設(shè)點(diǎn)設(shè)線問(wèn)題例27.(2023·河南省直轄縣級(jí)單位·高二統(tǒng)考期末)設(shè)橢圓過(guò)點(diǎn),右焦點(diǎn)為,設(shè)直線分別交軸、軸于C、D兩點(diǎn),且與橢圓交于M、N兩點(diǎn).(1)求橢圓C的方程;(2)若,求值,并求出弦長(zhǎng)|MN|;(3)若線段MN的垂直平分線與軸相交于點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【解析】(1)由題意可得:,①因?yàn)樵跈E圓上,所以,②又因?yàn)棰郏散佗冖劢獾?,.所以橢圓的方程為.(2)直線與軸交點(diǎn),軸交點(diǎn),設(shè),,聯(lián)立,消去得,所以④,,因?yàn)?,,由得,⑤,由④⑤得,解得,又因?yàn)?,所以.所以,.所以.?)線段MN的垂直平分線斜率為,中點(diǎn)坐標(biāo)為,.所以線段MN的中點(diǎn)坐標(biāo)為,則中垂線的方程為.令,所以.因?yàn)楫?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)成立,則,又因?yàn)?,所以,所以?shí)數(shù)的取值范圍為.例28.(2023·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱三中??茧A段練習(xí))已知平面內(nèi)動(dòng)點(diǎn)與定點(diǎn)的距離和到定直線的距離的比是常數(shù).(1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程;(2)設(shè)動(dòng)點(diǎn)的軌跡為曲線,過(guò)定點(diǎn)的直線和曲線交于不同兩點(diǎn)、滿足,求線段的長(zhǎng).【解析】(1)因?yàn)槊鎯?nèi)動(dòng)點(diǎn)與定點(diǎn)的距離和到定直線的距離的比是常數(shù),則,整理可得,因此,點(diǎn)的軌跡方程為.(2)若直線與軸重合,則、為橢圓長(zhǎng)軸的頂點(diǎn),若點(diǎn)、,則,,此時(shí),不合乎題意,若點(diǎn)、,同理可得,不合乎題意,所以,直線不與軸重合,設(shè)直線的方程為,設(shè)點(diǎn)、,聯(lián)立可得,,因?yàn)椋?,所以,,即,由韋達(dá)定理可得,所以,,,解得,因此,.例29.(2023·江蘇連云港·高二??计谥校╇p曲線:,已知是雙曲線上一點(diǎn),分別是雙曲線的左右頂點(diǎn),直線,的斜率之積為.(1)求雙曲線的離心率;(2)若雙曲線的焦距為,直線過(guò)點(diǎn)且與雙曲線交于、兩點(diǎn),若,求直線的方程.【解析】(1)因?yàn)槭请p曲線E上一點(diǎn),可得,即為,由題意可得,,可得,即有.(2)由題意可得,,則雙曲線的方程為,易知直線斜率存在,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立直線與雙曲線的方程,可得,設(shè),則,,①又,可得,②由①②可得,,代入①可得,解得,則直線l的方程為.考點(diǎn)10:四點(diǎn)共圓問(wèn)題例30.(2023·吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)??茧A段練習(xí))已知雙曲線與點(diǎn).(1)求過(guò)點(diǎn)的弦,使得的中點(diǎn)為;(2)在(1)的前提下,如果線段的垂直平分線與雙曲線交于、兩點(diǎn),證明:、、、四點(diǎn)共圓.【解析】(1)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,所以,,設(shè)存在過(guò)點(diǎn)的弦,使得的中點(diǎn)為,設(shè),,,,兩式相減得,即,得:,,經(jīng)檢驗(yàn),存在這樣的弦,方程為;(2)設(shè)直線方程為,則點(diǎn)在直線上,則,所以直線的方程為,設(shè),,的中點(diǎn)為,,,兩式相減得,則,則,又因?yàn)樵谥本€上有,解得,,解得,,整理得,則,則,由距離公式得,所以、、、四點(diǎn)共圓.例31.(2023·河北唐山·唐山一中??寄M預(yù)測(cè))設(shè)動(dòng)點(diǎn)與定點(diǎn)的距離和到定直線的距離的比是.(1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程;(2)設(shè)動(dòng)點(diǎn)的軌跡為曲線,不過(guò)原點(diǎn)且斜率為的直線與曲線交于不同的兩點(diǎn),,線段的中點(diǎn)為,直線與曲線交于,D兩點(diǎn),證明:,,,四點(diǎn)共圓.【解析】(1)設(shè),因?yàn)閯?dòng)點(diǎn)與定點(diǎn)的距離和到定直線的距離的比是,所以,整理化簡(jiǎn)得.所以動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為:.(2)設(shè)直線的方程為,,,由方程組得,①方程①的判別式為,由,即,解得.由①得,.所以點(diǎn)坐標(biāo)為,直線方程為,由方程組得,.所以.又.所以.所以,,,四點(diǎn)共圓.例32.(2023·河北邯鄲·高二校聯(lián)考期中)已知雙曲線的左頂點(diǎn)為,不與x軸平行的直線l過(guò)C的右焦點(diǎn)F且與C交于M,N兩點(diǎn).當(dāng)直線l垂直于x軸時(shí),.(1)求雙曲線C的方程;(2)若直線,分別交直線于P,Q兩點(diǎn),求證:A,P,F(xiàn),Q四點(diǎn)共圓.【解析】(1)由題意,解得,所以雙曲線C的方程為;(2)當(dāng)直線l斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為,由,得,,整理得,設(shè),,所以,,所以,直線,所以,同理可得,記直線交x軸于點(diǎn)G,所以,又,所以,當(dāng)直線l斜率不存在時(shí),不妨設(shè),,則,,所以,所以A,P,F(xiàn),Q四點(diǎn)共圓.考點(diǎn)11:極點(diǎn)極線問(wèn)題例33.(2021?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)期中)已知,分別是橢圓的左、右頂點(diǎn),點(diǎn)在橢圓上,且直線與直線的斜率之積為.(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)如圖,已知,是橢圓上不同于頂點(diǎn)的兩點(diǎn),直線與交于點(diǎn),直線與交于點(diǎn).若弦過(guò)橢圓的右焦點(diǎn),求直線的方程.【解答】解:(1)點(diǎn)在橢圓上,,又直線與直線的斜率之積為,,解得,,橢圓的方程為:.(2)設(shè),,,,,聯(lián)立,得,,,直線的直線方程為,的直線方程為,聯(lián)立,解得,同理,,直線的方程為.例34.(2021?常熟市期中)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知橢圓過(guò)點(diǎn),離心率為,點(diǎn),分別是橢圓的左、右頂點(diǎn),點(diǎn)是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(與軸交點(diǎn)除外),直線交橢圓于另一點(diǎn).(1)求橢圓的方程;(2)當(dāng)直線過(guò)橢圓的短軸頂點(diǎn)時(shí),求的面積.【解答】解:(1)由題意,因?yàn)?,得,,.所以橢圓的方程為.(2)直線的方程為,得.所以直線的方程,聯(lián)立方程組,化簡(jiǎn)得,解得,,得點(diǎn).又點(diǎn)到直線的距離,,所以.例35.(2021?邗江區(qū)校級(jí)期中)如圖,已知橢圓的離心率為,,分別是橢圓的左、右頂點(diǎn),右焦點(diǎn),,過(guò)且斜率為的直線與橢圓相交于,兩點(diǎn),在軸上方.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)記,的面積分別為,,若,求的值;(3)設(shè)線段的中點(diǎn)為,直線與直線相交于點(diǎn),記直線,,的斜率分別為,,,求的值.【解答】解:(1)設(shè)橢圓的焦距為.依題意可得,,解得,.故.所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)設(shè)點(diǎn),,,.若,則,即有,①設(shè)直線的方程為,與橢圓方程,可得,可得,,②將①代入②可得,解得,則;(3)由(2)得,,所以直線的方程為,令,得,即.所以.所以.考點(diǎn)12:切線問(wèn)題例36.(2023·江西南昌·高二南昌縣蓮塘第一中學(xué)??茧A段練習(xí))已知兩個(gè)定點(diǎn),,動(dòng)點(diǎn)滿足.(1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程;(2)若過(guò)點(diǎn)作曲線的切線,記其中的一個(gè)切點(diǎn)為,求線段的長(zhǎng).【解析】(1)由題,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,因?yàn)?,所以,即,整理得,所以所求曲線的軌跡方程為;(2)由(1)知,圓心,半徑,點(diǎn),則,則切線.例37.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知,分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),A為雙曲線在第一象限的點(diǎn),的內(nèi)切圓與x軸交于點(diǎn).(1)求雙曲線C的方程;(2)設(shè)圓上任意一點(diǎn)Q處的切線l,若l與雙曲線C左、右兩支分別交于點(diǎn)M、N,問(wèn):是否為定值?若是,求出此定值;若不是,說(shuō)明理由.【解析】(1)如圖,設(shè),與的內(nèi)切圓分別交于G,H兩點(diǎn),則,所以,則,則雙曲線C的方程為.(2)由題意得,切線l的斜率存在.設(shè)切線l的方程為,,.因?yàn)閘與圓相切,所以,即.聯(lián)立消去y并整理得,所以,.又.又,將代入上式得.綜上所述,為定值,且.例38.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))已知點(diǎn)P是曲線C上任意一點(diǎn),點(diǎn)P到點(diǎn)的距離與到y(tǒng)軸的距離之差為1.(1)求曲線C的方程;(2)設(shè)直線l1,l2為曲線C的兩條互相垂直切線,切點(diǎn)為A,B,交點(diǎn)為點(diǎn)M.(?。┣簏c(diǎn)M的軌跡方程;(ⅱ)求證:直線AB過(guò)定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo).【解析】(1)設(shè),則當(dāng)時(shí),,所以,當(dāng)時(shí)化簡(jiǎn)得;當(dāng)時(shí),由題意得,所以曲線的方程為:或.(2)(?。┰O(shè),,當(dāng)時(shí),則,則,即過(guò)的切線的斜率為,若時(shí),則,則,即過(guò)的切線的斜率為,所以過(guò)點(diǎn)的切線為,同理可得過(guò)點(diǎn)的切線為,根據(jù),可得.所以聯(lián)立兩條切線方程,即,即,即,即,所以的軌跡為,(ⅱ)由題意可得的直線方程為,即,所以必過(guò).【提升練習(xí)】1.(2023·重慶沙坪壩·高二重慶南開(kāi)中學(xué)校考期中)如圖,雙曲線,過(guò)原點(diǎn)O的直線與雙曲線分別交于A、C、B、D四點(diǎn),且.
(1)若,P為雙曲線的右頂點(diǎn),記直線、、、的斜率分別為、、、,求的值;(2)求四邊形面積的取值范圍.【解析】(1)由題設(shè),的斜率都存在且不為0,令,則,所以,即,聯(lián)立與雙曲線,得,不妨令,同理,由,則、、、,所以.(2)由題設(shè)且同(1)得,聯(lián)立,則,所以,聯(lián)立,同理可得,所以四邊形面積,則,令,所以,而且,故,,當(dāng)時(shí),,當(dāng)趨向于時(shí),趨向于0,即趨向于正無(wú)窮,所以四邊形面積的取值范圍是.2.(2023·江蘇淮安·高二統(tǒng)考期中)已知拋物線,直線交拋物線于兩點(diǎn),中點(diǎn)為.
(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)記拋物線上一點(diǎn),直線斜率為,直線斜率為,求.【解析】(1)設(shè),則有,①②得③均在直線上,,又中點(diǎn)為,則有,代入③有拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)由題意知,設(shè),同理有,④聯(lián)立直線與拋物線,易得,則有,代入④式有.3.(2023·黑龍江·高二統(tǒng)考期中)已知橢圓C:經(jīng)過(guò)點(diǎn),F(xiàn)為橢圓C的右焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),△OFP的面積為.(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過(guò)點(diǎn)且斜率不為0的直線l與橢圓C交于M,N兩點(diǎn),橢圓C的左頂點(diǎn)為A,求直線AM與直線AN的斜率之積.【解析】(1)因?yàn)椤鱋FP的面積為,則有,解得,又因?yàn)樵跈E圓C上,則,解得,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立得,,又因?yàn)?,所以,,所以;?dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為,,聯(lián)立方程,消去y得:,則,由韋達(dá)定理得,,所以,,綜上所述,直線AM與直線AN的斜率之積為.4.(2023·遼寧鞍山·高二鞍山一中??计谥校┮阎獟佄锞€的焦點(diǎn)為,且經(jīng)過(guò)點(diǎn).(1)求拋物線C方程及其準(zhǔn)線方程;(2)過(guò)作斜率不為0的直線交拋物線于兩點(diǎn),直線分別交于兩點(diǎn),求證:以為直徑的圓經(jīng)過(guò)軸上的兩個(gè)定點(diǎn).【解析】(1)因?yàn)辄c(diǎn)在上,所以,解得,所以的方程為,準(zhǔn)線方程為.(2)易知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立,得,設(shè)點(diǎn),則.直線的方程為,令,得,所以,同理得,設(shè)以線段為直徑的圓與軸的交點(diǎn)為,則,因?yàn)?,則,即,所以,解得或.故以線段為直徑的圓經(jīng)過(guò)軸上的兩個(gè)定點(diǎn)和.5.(2023·河北邯鄲·高二校聯(lián)考期中)已知橢圓的離心率為,且過(guò)點(diǎn).(1)求橢圓C的方程;(2)若橢圓C的上頂點(diǎn)為P,過(guò)P的兩條直線,分別與C交于異于點(diǎn)P的A,B兩點(diǎn),若直線,的斜率之和為,試判斷直線是否過(guò)定點(diǎn)?若是,求出該定點(diǎn);若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.【解析】(1)由題意知解得,,,所以橢圓C的方程為;(2)顯然,直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,,,,由得,所以,所以,所以,所以直線的方程為,所以直線恒過(guò)定點(diǎn)6.(2023·河南·高二校聯(lián)考期中)已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4,離心率為.(1)求的方程.(2)已知點(diǎn)是上不關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱的兩點(diǎn),且滿足(表示斜率),判斷直線是否過(guò)定點(diǎn).若是,求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.【解析】(1)因?yàn)榈闹行脑谧鴺?biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,所以設(shè)橢圓的方程為,半焦距為.由題可得,所以,所以的方程為.(2)如圖所示,由題可設(shè)直線的方程為,,聯(lián)立,得,,則,所以,化簡(jiǎn)得,所以,即,將代入得,因?yàn)?,所以,所以直線的方程為,恒過(guò)定點(diǎn).7.(2023·重慶南岸·高二重慶市第十一中學(xué)校??计谥校┮阎p曲線,點(diǎn)在E上.(1)求E的方程;(2)過(guò)點(diǎn)的直線l交E于不同的兩點(diǎn)A,B(均異于點(diǎn)P),求直線PA,PB的斜率之和.【解析】(1)將點(diǎn)代入雙曲線方程可得,,解得,所以,E的方程為.(2)由已知易得直線的斜率一定存在,設(shè)斜率為,則的方程為.聯(lián)立直線與雙曲線的方程,整理可得,則,解得且.設(shè),由韋達(dá)定理可得,則.8.(2023·陜西咸陽(yáng)·高二統(tǒng)考期中)已知雙曲線C:的右頂點(diǎn)為,且雙曲線C的一條漸近線恰好與直線垂直.(1)求雙曲線C的方程(2)若直線:與雙曲線C的右支交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)F為雙曲線C的右焦點(diǎn),點(diǎn)D在雙曲線C上,且軸.求證:直線過(guò)點(diǎn)F.【解析】(1)由右頂點(diǎn)為,得,由雙曲線C:的一條漸近線恰好與直線垂直,得,即,∴,∴雙曲線C的方程為.(2)由()可知,右焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(2,0),由題意可知直線的斜率存在且不為0,∴,設(shè),,則,由()可知,雙曲線的漸近線方程為,又直線與雙曲線的右支交于A,B兩點(diǎn),則,即,且直線過(guò)定點(diǎn)作出圖像如上,聯(lián)立消去得,則,得,,,則,又,∴,,∴,∴,又,有公共點(diǎn)F,∴B,F(xiàn),D三點(diǎn)共線,∴直線過(guò)點(diǎn)F9.(2023·福建莆田·高二莆田第四中學(xué)??计谥校┘褐獧E圓離心率,設(shè)點(diǎn)M和N分別是橢圓上不同的兩動(dòng)點(diǎn).(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若直線MN過(guò)點(diǎn),且,線段MN的中點(diǎn)為P,求直線OP的斜率的取值.【解析】(1)因?yàn)椋蕶E圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)由題意可知直線MN的斜率存在且不為0,設(shè)其方程為,聯(lián)立,得,由,得;設(shè),則,則,因?yàn)?,所以,即,設(shè)直線OP的斜率為,因?yàn)?,兩式相減得,即,則,故直線OP的斜率的取值范圍為.10.(2023·陜西漢中·高二校聯(lián)考期末)已知橢圓的一個(gè)頂點(diǎn)為,且離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)直線橢圓交于、兩點(diǎn),且,求的值.【解析】(1)設(shè)橢圓的半焦距為,由題意得,解得,∴橢圓的方程為.(2)聯(lián)立,消去得.由,解得.設(shè),,則,,∴,,易知,,∵,∴,∴,即,∴,解得或(舍).∴.11.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知點(diǎn)與點(diǎn)的距離比它到直線的距離小,若記點(diǎn)的軌跡為曲線.(1)求曲線的方程;(2)若直線與曲線相交于兩點(diǎn),且.求證直線過(guò)定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo).【解析】(1)點(diǎn)與點(diǎn)的距離比它到直線的距離小,點(diǎn)與點(diǎn)的距離和點(diǎn)到直線的距離相等,由拋物線定義知:點(diǎn)軌跡是以為焦點(diǎn),為準(zhǔn)線的拋物線,即曲線的方程為:.(2)設(shè),,,由得:,則,即;,,,;,,即;當(dāng)時(shí),,恒過(guò)定點(diǎn).12.(2023·云南保山·高二統(tǒng)考期末)已知為拋物線:的焦點(diǎn),直線:與拋物線交于,兩點(diǎn)且.(1)求拋物線的方程;(2)若直線:與拋物線交于,兩點(diǎn),且與相交于點(diǎn),且向量,,證明:為定值.【解析】(1)設(shè),,聯(lián)立方程,得,則,從而,解得,故的方程為.(2)證明:設(shè),,且點(diǎn),聯(lián)立方程,得,則,同理得,因?yàn)橄蛄?,,所以,兩式相加得,即,由于,所以.所以為定值?3.(2023·四川南充·高二統(tǒng)考期末)已知拋物線的準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn)為.(1)求的方程;(2)若過(guò)點(diǎn)的直線與拋物線交于,兩點(diǎn).求證:為定值.【解析】(1)由題意,可得,即,∴拋物線的方程為.(2)證明:設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立拋物線有,消去x得,則,∴,,又,.∴.∴為定值.14.(2023·湖南·高二校聯(lián)考期中)已知雙曲線,.焦距為,浙近線方程為.(1)求雙曲線C的方程.(2)已知M,N是雙曲線C上關(guān)于x軸對(duì)稱的兩點(diǎn),點(diǎn)P是C上異于M,N的任意一點(diǎn)直線PM、PN分別交x軸于點(diǎn)了T、S,試問(wèn):是否為定值.若不是定值,說(shuō)明理由,若是定值,請(qǐng)求出定值(其中O是坐標(biāo)原點(diǎn))【解析】(1)又因?yàn)闈u近線方程為,,,,.(2)是定值,定值為2設(shè)直線的方程為,,則,將直線方程代入得,因?yàn)闈u近線方程為,與漸近線不平行,.設(shè)點(diǎn),,則,由韋達(dá)定理可得,,由N,S,P三點(diǎn)共線得,故,,即為定值且定值為2.15.(2023·全國(guó)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知橢圓(a>b>0)的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,且,e是橢圓的離心率,點(diǎn)(e,)在橢圓上.(1)求橢圓的方程;(2)若P是橢圓上的動(dòng)點(diǎn),且P與A,B不重合,直線l垂直于x軸,l與直線AP,BP分別交于M,N兩點(diǎn),設(shè)直線AN,BM的斜率分別為k1,k2,證明:k1k2為定值.【解析】(1)由題意易知:,解得:橢圓方程為:(2)由(1)知,設(shè)直線,且設(shè),由三點(diǎn)共線,有,即;同理可得,即.所以.而,所以為定值.16.(2023·內(nèi)蒙古通遼·??寄M預(yù)測(cè))在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)點(diǎn),直線:,點(diǎn)在直線上移動(dòng),是線段與軸的交點(diǎn),,.(1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程;(2)直線與曲線交于,兩點(diǎn),是否為定值,若是求出該定值,若不是說(shuō)明【解析】(1)是線段與軸的交點(diǎn),直線和軸平行,則是線段的中點(diǎn),如圖:又,于是是線段的中垂線,即得,而,動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離等于到直線的距離,動(dòng)點(diǎn)的軌跡是開(kāi)口向右的拋物線,是焦點(diǎn),是準(zhǔn)線,依題意動(dòng)點(diǎn)不能與重合,故動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程;(2)設(shè),,,,由得,則,,則有,所以為定值.17.(2023·四川·校聯(lián)考二模)已知點(diǎn),直線,為軸右側(cè)或軸上動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)到的距離比線段的長(zhǎng)度大1,記點(diǎn)的軌跡為.(1)求曲線的方程;(2)已知直線交曲線于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的上方),,為曲線上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且,求證:直線的斜率為定值.【解析】(1)依題意,線段的長(zhǎng)度等于到的距離,由拋物線定義知,點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn),為準(zhǔn)線的拋物線,所以的方程為;(2)將代入得,則,,如圖:設(shè)拋物線E上動(dòng)點(diǎn),顯然直線AC,AD斜率存在,,同理,因?yàn)?,則,,直線的斜率,即直線的斜率為定值-1.18.(2023·高二課時(shí)練習(xí))如圖所示,拋物線關(guān)于x軸對(duì)稱,它的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P(1,2),A(x1,y1),B(x2,y2)均在拋物線上.(1)求拋物線的方程及其準(zhǔn)線方程;(2)當(dāng)PA與PB的斜率存在且傾斜角互補(bǔ)時(shí),證明:直線AB的斜率為定值.【解析】(1)由題意可設(shè)拋物線的方程為y2=2px(p>0),則由點(diǎn)P(1,2)在拋物線上,得22=2p×1,解得p=2,故所求拋物線的方程是y2=4x,準(zhǔn)線方程是x=-1.(2)證明:因?yàn)镻A與PB的斜率存在且傾斜角互補(bǔ),所以kPA=-kPB,即=-.又A(x1,y1),B(x2,y2)均在拋物線上,所以x1=,x2=,從而有,即,得y1+y2=-4,故直線AB的斜率kAB=.19.(2023·福建三明·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知拋物線,過(guò)的直線與拋物線相交于兩點(diǎn).(1)若,求直線的方程;(2)求證:為定值,并求出該定值.【解析】(1)設(shè)過(guò)的直線為,,聯(lián)立得,,得,因?yàn)闉閽佄锞€的焦點(diǎn),所以,,即,所以,因此,直線的方程為:或;法二:當(dāng)過(guò)點(diǎn)的直線與軸垂直時(shí),與拋物線的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為,又,所以,不合題意舍去:當(dāng)過(guò)點(diǎn)的直線斜率存在時(shí),可設(shè),聯(lián)立得,所以,得,因此,直線的方程為:或.(2),所以定值為1.20.(2023·江西上饒·統(tǒng)考二模)已知橢圓C:的離心率,點(diǎn),為橢圓C的左、右焦點(diǎn)且經(jīng)過(guò)點(diǎn)的最短弦長(zhǎng)為3.(1)求橢圓C的方程;(2)過(guò)點(diǎn)分別作兩條互相垂直的直線,,且與橢圓交于不同兩點(diǎn)A,B,與直線交于點(diǎn)P,若,且點(diǎn)Q滿足,求的最小值.【解析】(1)由題意,,解得,,所以橢圓的方程為.(2)由(1)得,若直線的斜率為0,則為與直線無(wú)交點(diǎn),不滿足條件.設(shè)直線:,若,則則不滿足,所以.設(shè),,,由得:,,.因?yàn)?,即,則,,所以,解得,則,即,直線:,聯(lián)立,解得,∴,當(dāng)且僅當(dāng)或時(shí)等號(hào)成立∴的最小值為5.21.(2023·安徽亳州·高二安徽省渦陽(yáng)第一中學(xué)??计谀┮阎獧E圓的焦距為2,離心率.(1)求的方程;(2)過(guò)點(diǎn)的直線與橢圓交于A,B兩點(diǎn),若,求的方程.【解析】(1)設(shè)橢圓的半焦距為,焦距為2,得,,離心率,,解得,,C的方程為.(2)設(shè),,顯然直線的斜率存在,設(shè)斜率為,則直線的方程為.由,得,,,,,即,,解得,故,解得,直線的方程為,即直線的方程為或.22.(2023·安徽阜陽(yáng)·安徽省臨泉第一中學(xué)??既#┮阎p曲線C:,直線l在x軸上方與x軸平行,交雙曲線C于A,B兩點(diǎn),直線l交y軸于點(diǎn)D.當(dāng)l經(jīng)過(guò)C的焦點(diǎn)時(shí),點(diǎn)A的坐標(biāo)為.(1)求C的方程;(2)設(shè)OD的中點(diǎn)為M,是否存在定直線l,使得經(jīng)過(guò)M的直線與C交于P,Q,與線段AB交于點(diǎn)N,,均成立;若存在,求出l的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【解析】(1)由已知C:,點(diǎn)A的坐標(biāo)為,得,焦點(diǎn),,.所以,,故C:.(2)設(shè)l的方程為,則,故,由已知直線PQ斜率存在,設(shè)直線PQ的方程為,故.與雙曲線方程聯(lián)立得:,由已知得,,設(shè),,則,①由,得:,,消去得:,即②由①②得:,由已知,故存在定直線l:滿足條件.23.(2023·浙江杭州·高二杭州高級(jí)中學(xué)??计谀┮阎p曲線C:的漸近線方程為,且過(guò)點(diǎn).(1)求雙曲線C的方程;(2)若F是雙曲線的右焦點(diǎn),Q是雙曲線上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)F,Q的直線l與y軸交于點(diǎn)M,且,求直線l的斜率.【解析】(1)因?yàn)殡p曲線C:的漸近線方程為,所以,又因?yàn)殡p曲線C:過(guò)點(diǎn),所以,解得,所以雙曲線的方程為;(2)由(1)知:,則,由題意設(shè)直線方程為,令,得,則,設(shè),則,因?yàn)?,所以,則,解得,因?yàn)辄c(diǎn)Q在雙曲線上,所以,解得,所以直線l的斜率為.24.(2023·廣東深圳·高二統(tǒng)考期末)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知雙曲線C:(,)的一條漸近線為,且點(diǎn)在C上.(1)求C的方程;(2)設(shè)C的上焦點(diǎn)為F,過(guò)F的直線l交C于A,B兩點(diǎn),且,求l的斜率.【解析】(1)由雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程可知,其漸近線方程為,所以,可得,將代入可得,解得;所以雙曲線C的方程為.(2)由(1)可知,上焦點(diǎn),設(shè)直線l的斜率為,,則直線l的方程為,聯(lián)立整理得;所以又,即,可得,所以,即,解得;所
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