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1、2023屆新高考數(shù)學(xué)之圓錐曲線綜合講義第13講 切點(diǎn)弦問題一、解答題 1已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,離心率為,M是橢圓上的動(dòng)點(diǎn),的最大面積為1(1)求橢圓的方程;(2)求證:過橢圓上的一點(diǎn)的切線方程為:;(3)設(shè)點(diǎn)P是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過P做橢圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則直線AB是否過定點(diǎn)?若是,求出這個(gè)定點(diǎn)坐標(biāo),否則,請(qǐng)說明理由2已知拋物線C:y24x和直線l:x1.(1)若曲線C上存在一點(diǎn)Q,它到l的距離與到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離相等,求Q點(diǎn)的坐標(biāo);(2)過直線l上任一點(diǎn)P作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)記為A,B,求證:直線AB過定點(diǎn).3已知拋物線C:()上的一點(diǎn)到它的焦點(diǎn)的距離為.(1)求p
2、的值.(2)過點(diǎn)()作曲線C的切線,切點(diǎn)分別為P,Q.求證:直線過定點(diǎn).4已知圓O:上的點(diǎn)到直線的最小距離為1,設(shè)P為直線上的點(diǎn),過P點(diǎn)作圓O的兩條切線PA、PB, 其中A、B為切點(diǎn).(1)求圓O的方程;(2)當(dāng)點(diǎn)P為直線上的定點(diǎn)時(shí),求直線AB的方程.5已知點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足記點(diǎn)的軌跡為曲線(1)求的方程;(2)設(shè)為直線上的動(dòng)點(diǎn),過作的兩條切線,切點(diǎn)分別是,證明:直線過定點(diǎn)6已知拋物線的焦點(diǎn)F與雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)重合,D為直線上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)D作拋物線C的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B(1)求拋物線C的方程;(2)證明直線過定點(diǎn)7過直線上的動(dòng)點(diǎn)作拋物線的兩切線,為切點(diǎn).(1)若切線,的斜率分別為,求證:為定
3、值;(2)求證:直線過定點(diǎn).8已知圓,直線(1)若直線與圓交于不同的兩點(diǎn),當(dāng)時(shí),求的值;(2)若,是直線上的動(dòng)點(diǎn),過作圓的兩條切線,切點(diǎn)為,探究:直線是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),求出定點(diǎn)9已知兩個(gè)定點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足.設(shè)動(dòng)點(diǎn)的軌跡為曲線,直線.(1)求曲線的軌跡方程;(2)若, 是直線上的動(dòng)點(diǎn),過作曲線的兩條切線,切點(diǎn)為,探究:直線是否過定點(diǎn).10已知拋物線,直線,設(shè)為直線上的動(dòng)點(diǎn),過作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為.(1)當(dāng)點(diǎn)在軸上時(shí),求線段的長(zhǎng);(2)求證:直線恒過定點(diǎn).11已知拋物線,設(shè)為直線上一點(diǎn),過作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為、.(1)證明:動(dòng)直線恒過定點(diǎn);(2)設(shè)與(1)中的定點(diǎn)的連線交拋物線
4、與、兩點(diǎn),證明.第13講 切點(diǎn)弦問題一、解答題 1已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,離心率為,M是橢圓上的動(dòng)點(diǎn),的最大面積為1(1)求橢圓的方程;(2)求證:過橢圓上的一點(diǎn)的切線方程為:;(3)設(shè)點(diǎn)P是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過P做橢圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則直線AB是否過定點(diǎn)?若是,求出這個(gè)定點(diǎn)坐標(biāo),否則,請(qǐng)說明理由【答案】(1);(2)證明見解析;(3)直線AB過定點(diǎn).【分析】(1)當(dāng)M是橢圓的短軸端點(diǎn)時(shí),的面積最大,得到,再結(jié)合離心率及,可求得橢圓方程;(2)聯(lián)立,得(*) ,又點(diǎn)在橢圓上得,即可將方程變形為,即直線和橢圓僅有一個(gè)公共點(diǎn),可證得為橢圓的公切線.(3)設(shè),切點(diǎn),由切線方程可知
5、,又P在切線上,可知直線AB的方程為:,可得直線AB過定點(diǎn)【詳解】(1)M是橢圓上的動(dòng)點(diǎn) ,即時(shí), ,即,又,橢圓的方程為 (2)證明:聯(lián)立,得(*) 點(diǎn)在橢圓上,即, 得,故直線和橢圓僅有一個(gè)公共點(diǎn),為橢圓的公切線(3)設(shè),切點(diǎn),由(2)的結(jié)論可知,切線的方程分別為 , 在切線上,都滿足,即直線AB的方程為: 直線AB過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:本題考查橢圓的簡(jiǎn)單性質(zhì),橢圓的切線方程,直線與橢圓的位置關(guān)系,圓錐曲線中定點(diǎn)問題的兩種解法:(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),
6、再證明該定點(diǎn)與變量無關(guān)2已知拋物線C:y24x和直線l:x1.(1)若曲線C上存在一點(diǎn)Q,它到l的距離與到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離相等,求Q點(diǎn)的坐標(biāo);(2)過直線l上任一點(diǎn)P作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)記為A,B,求證:直線AB過定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析.【解析】試題分析:(1)設(shè)Q(x,y),則(x1)2x2y2,又y24x,解得Q;(2)設(shè)點(diǎn)(1,t)的直線方程為ytk(x1),聯(lián)立y24x,則0,得k2kt10,則切點(diǎn)分別為A,B,所以A,B,F(xiàn)三點(diǎn)共線,AB過點(diǎn)F(1,0)。試題解析:(1)設(shè)Q(x,y),則(x1)2x2y2,即y22x1,由解得Q.(2)設(shè)過點(diǎn)(1,t)的直線方程
7、為ytk(x1)(k0),代入y24x,得ky24y4t4k0,由0,得k2kt10,特別地,當(dāng)t0時(shí),k1,切點(diǎn)為A(1,2),B(1,2),顯然AB過定點(diǎn)F(1,0).一般地方程k2kt10有兩個(gè)根,k1k2t,k1k21,兩切點(diǎn)分別為A,B,又20,與共線,又與有共同的起點(diǎn)F,A,B,F(xiàn)三點(diǎn)共線,AB過點(diǎn)F(1,0),綜上,直線AB過定點(diǎn)F(1,0).點(diǎn)睛:切點(diǎn)弦問題,本題中通過點(diǎn)P設(shè)切線,求得斜率k,再求出切點(diǎn)A,B,通過證明與共線,AB過點(diǎn)F(1,0)。一般的,我們還可以通過設(shè)切點(diǎn),寫出切線方程,直接由交點(diǎn)P,結(jié)合兩點(diǎn)確定一條直線,寫出切點(diǎn)弦直線方程,進(jìn)而得到定點(diǎn)。3已知拋物線C:(
8、)上的一點(diǎn)到它的焦點(diǎn)的距離為.(1)求p的值.(2)過點(diǎn)()作曲線C的切線,切點(diǎn)分別為P,Q.求證:直線過定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)拋物線的定義列方程可得結(jié)果;(2)設(shè)過N的直線:,代入得,根據(jù)判別式等于0,得,代入可得,設(shè),的斜率分別為,則,根據(jù)點(diǎn)斜式可得直線的方程,結(jié)合,可得結(jié)論.【詳解】(1)曲線C上點(diǎn)M到焦點(diǎn)的距離等于它到準(zhǔn)線的距離,(2)依題意,過點(diǎn)N的拋物線切線的斜率存在,故可設(shè)過N的直線:,代入得,因?yàn)橹本€與曲線C相切,則得,即所以,代入并化簡(jiǎn)得,解得,設(shè),的斜率分別為,則所以,當(dāng)時(shí),直線的方程:即:即:直線過定點(diǎn)當(dāng)時(shí),即,則所在的直線為.過點(diǎn)綜上
9、可得,直線過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查了直線與拋物線相切的問題,考查了直線方程的點(diǎn)斜式,考查了直線過定點(diǎn)問題,考查了運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.4已知圓O:上的點(diǎn)到直線的最小距離為1,設(shè)P為直線上的點(diǎn),過P點(diǎn)作圓O的兩條切線PA、PB, 其中A、B為切點(diǎn).(1)求圓O的方程;(2)當(dāng)點(diǎn)P為直線上的定點(diǎn)時(shí),求直線AB的方程.【答案】(1);(2).【解析】試題分析:(1)圓上的點(diǎn)到直線的最小距離是圓心到直線的距離減去圓的半徑,這樣就求得了半徑的值;(2)先設(shè)出兩個(gè)切點(diǎn)坐標(biāo),有四個(gè)坐標(biāo)變量來表示兩條切線方程,兩條切線都過點(diǎn),整理出關(guān)系式,再表示出直線AB的方程,消去變量整理就得到
10、了.試題解析:(1)圓心到直線的距離 (2)設(shè) , 由于,有那么直線AB:,即 考點(diǎn):直線方程與圓的方程.5已知點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足記點(diǎn)的軌跡為曲線(1)求的方程;(2)設(shè)為直線上的動(dòng)點(diǎn),過作的兩條切線,切點(diǎn)分別是,證明:直線過定點(diǎn)【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)把已知條件用坐標(biāo)表示,并化簡(jiǎn)即得的方程;(2)設(shè),利用導(dǎo)數(shù)得出切線的方程,由在切線上,從而可得直線的方程,由直線方程可得定點(diǎn)坐標(biāo)【詳解】(1)設(shè),則,所以,可以化為,化簡(jiǎn)得所以,的方程為(2)由題設(shè)可設(shè),由題意知切線,的斜率都存在,由,得,則,所以,直線的方程為,即,因?yàn)樵谏希?,即,將代入得,所以直線的方程為同理可得直線的
11、方程為因?yàn)樵谥本€上,所以,又在直線上,所以,所以直線的方程為,故直線過定點(diǎn)【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查直接法求動(dòng)點(diǎn)軌跡方程,考查拋物線中的直線過定點(diǎn)問題,解題方法是設(shè)出切線坐標(biāo),由導(dǎo)數(shù)的幾何意義寫出切線方程,再由在切線上,根據(jù)直線方程的意義得出直線方程,然后得定點(diǎn)坐標(biāo)6已知拋物線的焦點(diǎn)F與雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)重合,D為直線上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)D作拋物線C的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B(1)求拋物線C的方程;(2)證明直線過定點(diǎn)【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)由雙曲線,求得,根據(jù)題意,得到,進(jìn)而求得拋物線的方程;(2)設(shè)切線方程為,聯(lián)立方程組,結(jié)合(1)和根與系數(shù)的關(guān)系,求得,得到設(shè),進(jìn)而得
12、到直線的方程,即可求解【詳解】(1)由題意,雙曲線,可得焦點(diǎn),因?yàn)閽佄锞€的焦點(diǎn)F與雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)重合,可得,解得,所以拋物線的方程為.(2)設(shè),切線方程為,聯(lián)立方程組,整理得(1)由,可得,設(shè)兩條切線的斜率分別為,則,由(1)知等根為,設(shè),則,所以直線的方程為:,化簡(jiǎn)得,即,所以直線過定點(diǎn)【點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程的求解、及直線與拋物線的位置關(guān)系的綜合應(yīng)用,解答此類題目,通常聯(lián)立直線方程與拋物線方程,應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行求解,此類問題易錯(cuò)點(diǎn)是復(fù)雜式子的變形能力不足,導(dǎo)致錯(cuò)解,能較好的考查考生的邏輯思維能力、運(yùn)算求解能力、分析問題解決問題的能力等。7過直線上的動(dòng)點(diǎn)作拋物
13、線的兩切線,為切點(diǎn).(1)若切線,的斜率分別為,求證:為定值;(2)求證:直線過定點(diǎn).【答案】(1)證明見解析; (2)證明見解析【分析】(1)設(shè)切線的直線方程為,聯(lián)立方程組,根據(jù),結(jié)果根與系數(shù)的關(guān)系,即可求解;(2)設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo),取得中點(diǎn)中點(diǎn)坐標(biāo)為,結(jié)合直線的點(diǎn)斜式方程,即可求解.【詳解】(1)設(shè)過與拋物線相切的直線方程為,聯(lián)立方程組,整理得,因直線與拋物線相切,所以,即,可得為定值.(2)設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,即,可得的中點(diǎn)坐標(biāo)為,且斜率為,所以的方程為,即,由(1)知,所以直線的方程為,可得直線過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】本題主要考查了直線與拋物線的位置關(guān)系,以及直線過定點(diǎn)問題的求解,其中解答中聯(lián)立方程組,合
14、理應(yīng)用一元二次方程性質(zhì),以及直線方程的形式求解是解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與運(yùn)算能力.8已知圓,直線(1)若直線與圓交于不同的兩點(diǎn),當(dāng)時(shí),求的值;(2)若,是直線上的動(dòng)點(diǎn),過作圓的兩條切線,切點(diǎn)為,探究:直線是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),求出定點(diǎn)【答案】(1);(2)過定點(diǎn).【分析】(1)根據(jù)可確定點(diǎn)到的距離;利用點(diǎn)到直線距離公式表示出點(diǎn)到的距離,由此構(gòu)造方程求得的值;(2)由四點(diǎn)共圓可確定為圓與四點(diǎn)所共圓的公共弦;設(shè),求得圓的方程后,兩圓方程作差可求得方程,根據(jù)直線過定點(diǎn)的求法可確定所求定點(diǎn).【詳解】(1)由圓的方程知:圓心,半徑,直線與圓交于不同的兩點(diǎn),若,則點(diǎn)到的距離,又直線方程為,則有,解得:
15、; (2)由題意可知:,四點(diǎn)共圓且在以為直徑的圓上,設(shè),以為直徑的圓的方程為:,即, 又在圓上,即為兩個(gè)圓的公共弦所在的直線,則的方程為:,即,令,解得:,直線過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查直線與圓問題中的定點(diǎn)問題的求解,解題關(guān)鍵是確定直線為兩圓公共弦所在直線,通過兩圓方程作差即可求得公共弦所在直線方程.9已知兩個(gè)定點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足.設(shè)動(dòng)點(diǎn)的軌跡為曲線,直線.(1)求曲線的軌跡方程;(2)若, 是直線上的動(dòng)點(diǎn),過作曲線的兩條切線,切點(diǎn)為,探究:直線是否過定點(diǎn).【答案】(1);(2)直線是過定點(diǎn)【分析】(1)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,根據(jù)代入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)得到答案.(2)判斷都在以為直徑的圓上,圓方程為,聯(lián)立得
16、到,解得直線方程為得到答案.【詳解】(1)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,由可得,整理可得,所以曲線的軌跡方程為. (2)依題意,則都在以為直徑的圓上是直線上的動(dòng)點(diǎn),設(shè)則圓的圓心為,且經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)即圓的方程為 又因?yàn)樵谇€上由,可得即直線的方程為由且可得,解得所以直線是過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】本題考查了軌跡方程,定點(diǎn)問題,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化思想.10已知拋物線,直線,設(shè)為直線上的動(dòng)點(diǎn),過作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為.(1)當(dāng)點(diǎn)在軸上時(shí),求線段的長(zhǎng);(2)求證:直線恒過定點(diǎn).【答案】(1)4(2)直線過定點(diǎn)(1,2)【解析】分析:(1)設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo),求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義分別寫出過兩點(diǎn)的切線方程,再利用點(diǎn)是兩
17、切線交點(diǎn)進(jìn)行求解;(2)由(1)寫出直線的斜率,聯(lián)立直線和拋物線方程,得到關(guān)于的一元二次方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系得到,再利用直線的點(diǎn)斜式方程進(jìn)行證明詳解:(1)設(shè),的導(dǎo)數(shù)為,以為切點(diǎn)的切線方程為,即,同理以為切點(diǎn)的切線方程為,在切線方程上,軸,(2)證明:設(shè),由(1)得,由已知直線的斜率必存在,設(shè)的方程為,由得,由在直線上可得,則方程為,即,直線過定點(diǎn)(1,2)點(diǎn)睛:本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、直線和拋物線的位置關(guān)系、直線恒過定點(diǎn)等知識(shí),意在考查學(xué)生的邏輯思維能力和基本計(jì)算能力11已知拋物線,設(shè)為直線上一點(diǎn),過作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為、.(1)證明:動(dòng)直線恒過定點(diǎn);(2)設(shè)與(1)中的定點(diǎn)的
18、連線交拋物線與、兩點(diǎn),證明.【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析.【分析】(1)設(shè)點(diǎn)、,利用導(dǎo)數(shù)求出直線、的方程,將點(diǎn)的坐標(biāo)代入兩切線方程,觀察等式的結(jié)構(gòu),可求得直線的方程,進(jìn)而可求得點(diǎn)所過定點(diǎn)的坐標(biāo);(2)分析出,設(shè)點(diǎn)、,寫出直線的方程,與拋物線的方程聯(lián)立,列出韋達(dá)定理,分析出證明等價(jià)于證明,代入韋達(dá)定理計(jì)算即可.【詳解】(1)設(shè)點(diǎn)、,對(duì)函數(shù)求導(dǎo)得,所以,直線的方程為,即,即,同理可知,直線的方程為,將點(diǎn)的坐標(biāo)代入直線、的方程得,所以,點(diǎn)、的坐標(biāo)滿足方程,所以,直線的方程為,由,解得,因此,直線恒過定點(diǎn);(2)設(shè)點(diǎn)、,若,則軸,此時(shí)直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn).所以,直線的斜率為,則直線的
19、方程為,即.聯(lián)立,消去可得,則,由韋達(dá)定理可得,要證,即證,即證,事實(shí)上,.因此,.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求切點(diǎn)弦所在直線方程方法如下:寫出曲線在切點(diǎn)處的切線方程,將兩切點(diǎn)的公共點(diǎn)代入兩切線方程,通過說明兩切點(diǎn)的坐標(biāo)滿足某直線方程,可得出切點(diǎn)弦方程.第14講 極點(diǎn)極線問題一、解答題 1已知橢圓M:(ab0)過A(2,0),B(0,1)兩點(diǎn)(1)求橢圓M的離心率;(2)設(shè)橢圓M的右頂點(diǎn)為C,點(diǎn)P在橢圓M上(P不與橢圓M的頂點(diǎn)重合),直線AB與直線CP交于點(diǎn)Q,直線BP交x軸于點(diǎn)S,求證:直線SQ過定點(diǎn)2若雙曲線與橢圓共頂點(diǎn),且它們的離心率之積為(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若橢圓C的左、右頂點(diǎn)分別
20、為,直線l與橢圓C交于P、Q兩點(diǎn),設(shè)直線與的斜率分別為,且試問,直線l是否過定點(diǎn)?若是,求出定點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說明理由3如圖,橢圓E:的離心率是,過點(diǎn)P(0,1)的動(dòng)直線與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),當(dāng)直線平行與軸時(shí),直線被橢圓E截得的線段長(zhǎng)為.(1)求橢圓E的方程;(2)在平面直角坐標(biāo)系中,是否存在與點(diǎn)P不同的定點(diǎn)Q,使得恒成立?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.4在平面直角坐標(biāo)系中,如圖所示,已知橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為,右焦點(diǎn)為.設(shè)過點(diǎn)的直線,與此橢圓分別交于點(diǎn),其中,()設(shè)動(dòng)點(diǎn)滿足:,求點(diǎn)的軌跡;()設(shè),求點(diǎn)的坐標(biāo);()設(shè),求證:直線必過軸上的一定點(diǎn)(其坐標(biāo)與無關(guān)),并求出該定
21、點(diǎn)的坐標(biāo)5已知A、B分別為橢圓E:(a1)的左、右頂點(diǎn),G為E的上頂點(diǎn),P為直線x=6上的動(dòng)點(diǎn),PA與E的另一交點(diǎn)為C,PB與E的另一交點(diǎn)為D(1)求E的方程;(2)證明:直線CD過定點(diǎn).6已知橢圓:的左焦點(diǎn)為,且過點(diǎn).(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知,分別為橢圓的左、右頂點(diǎn),為直線上任意一點(diǎn),直線,分別交橢圓于不同的兩點(diǎn),.求證:直線恒過定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo).7設(shè)橢圓過點(diǎn),且左焦點(diǎn)為(1)求橢圓的方程;(2)當(dāng)過點(diǎn)的動(dòng)直線與橢圓相交于兩不同點(diǎn),時(shí),在線段上取點(diǎn),且滿足,證明:點(diǎn)總在某定直線上8設(shè),點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,1),點(diǎn)在拋物線上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)滿足,經(jīng)過點(diǎn)與軸垂直的直線交拋物線于點(diǎn),點(diǎn)滿足,求點(diǎn)
22、的軌跡方程9已知橢圓的左右頂點(diǎn)分別為點(diǎn),且,橢圓離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)過橢圓的右焦點(diǎn),且斜率不為的直線交橢圓于,兩點(diǎn),直線,的交于點(diǎn),求證:點(diǎn)在直線上.10如圖,B,A是橢圓的左、右頂點(diǎn),P,Q是橢圓C上都不與A,B重合的兩點(diǎn),記直線BQ,AQ,AP的斜率分別是,.(1)求證:;(2)若直線PQ過定點(diǎn),求證:.11已知橢圓的焦距為分別為橢圓的左、右頂點(diǎn),為橢圓上的兩點(diǎn)(異于),連結(jié),且斜率是斜率的倍.(1)求橢圓的方程;(2)證明:直線恒過定點(diǎn).12橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為,上頂點(diǎn)為,點(diǎn),線的傾斜角為.(1)求橢圓的方程;(2)過且斜率存在的動(dòng)直線與橢圓交于、兩點(diǎn),直線與交于,求證
23、:在定直線上.13已知橢圓的離心率為,且點(diǎn)在橢圓上(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)如圖,橢圓C的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,點(diǎn)M,N是橢圓上異于A,B的不同兩點(diǎn),直線的斜率為,直線的斜率為,求證:直線過定點(diǎn)14設(shè)分別是橢圓的左右頂點(diǎn),點(diǎn)為橢圓的上頂點(diǎn).(1)若,求橢圓的方程;(2)設(shè),是橢圓的右焦點(diǎn),點(diǎn)是橢圓第二象限部分上一點(diǎn),若線段的中點(diǎn)在軸上,求的面積.(3)設(shè),點(diǎn)是直線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)和是橢圓上異于左右頂點(diǎn)的兩點(diǎn),且,分別在直線和上,求證:直線恒過一定點(diǎn).15已知曲線.(1)若曲線C表示雙曲線,求的范圍;(2)若曲線C是焦點(diǎn)在軸上的橢圓,求的范圍;(3)設(shè),曲線C與軸交點(diǎn)為A,B(A在B上方),
24、與曲線C交于不同兩點(diǎn)M,N,與BM交于G,求證:A,G,N三點(diǎn)共線.16已知橢圓過點(diǎn),且橢圓的一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為過橢圓的右焦點(diǎn)的直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn),(,不同于點(diǎn)),直線與直線:交于點(diǎn)連接,過點(diǎn)作的垂線與直線交于點(diǎn)(1)求橢圓的方程,并求點(diǎn)的坐標(biāo);(2)求證:,三點(diǎn)共線17已知橢圓的左右頂點(diǎn)分別為A和B,離心率為,且點(diǎn)在橢圓上.(1)求橢圓的方程;(2)過點(diǎn)M(1,0)作一條斜率不為0的直線交橢圓于P,Q兩點(diǎn),連接AP、BQ,直線AP與BQ交于點(diǎn)N,探求點(diǎn)N是否在一條定直線上,若在,求出該直線方程;若不在,請(qǐng)說明理由.18已知橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為,為原點(diǎn).以為對(duì)角線的正方形的頂點(diǎn),在上.(
25、1)求的離心率;(2)當(dāng)時(shí),過作與軸不重合的直線與交于,兩點(diǎn),直線,的斜率分別為,試判斷是否為定值?若是,求出定值,并加以證明;若不是,請(qǐng)說明理由.19已知F為拋物線的焦點(diǎn),直線與C交于A,B兩點(diǎn)且.(1)求C的方程.(2)若直線與C交于M,N兩點(diǎn),且與相交于點(diǎn)T,證明:點(diǎn)T在定直線上.第14講 極點(diǎn)極線問題一、解答題 1已知橢圓M:(ab0)過A(2,0),B(0,1)兩點(diǎn)(1)求橢圓M的離心率;(2)設(shè)橢圓M的右頂點(diǎn)為C,點(diǎn)P在橢圓M上(P不與橢圓M的頂點(diǎn)重合),直線AB與直線CP交于點(diǎn)Q,直線BP交x軸于點(diǎn)S,求證:直線SQ過定點(diǎn)【答案】(1);(2)證明見解析【分析】(1)由已知兩點(diǎn)坐
26、標(biāo)得,求得后可得離心率;(2)直線方程為,設(shè)(,),由三點(diǎn)共線求得點(diǎn)坐標(biāo)(用點(diǎn)坐標(biāo)表示),由共線求得點(diǎn)坐標(biāo)(用點(diǎn)坐標(biāo)表示),寫出直線的方程,把代入化簡(jiǎn)對(duì)方程變形可得定點(diǎn)坐標(biāo)【詳解】解:(1)因?yàn)辄c(diǎn),都在橢圓上,所以,所以所以橢圓的離心率(2)由(1)知橢圓的方程為,由題意知:直線的方程為設(shè)(,),因?yàn)槿c(diǎn)共線,所以有,所以所以所以因?yàn)槿c(diǎn)共線,所以,即所以所以直線的方程為,即又因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以所以直線的方程為所以直線過定點(diǎn)【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查求橢圓的離心率,考查橢圓的直線過定點(diǎn)問題,解題方法是設(shè)橢圓上的點(diǎn)坐標(biāo),利用三點(diǎn)共線變?yōu)橄蛄科叫校蟮弥本€交點(diǎn)的坐標(biāo),得出直線方程,再由在橢圓上
27、,代入化簡(jiǎn)湊配出定點(diǎn)坐標(biāo)2若雙曲線與橢圓共頂點(diǎn),且它們的離心率之積為(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若橢圓C的左、右頂點(diǎn)分別為,直線l與橢圓C交于P、Q兩點(diǎn),設(shè)直線與的斜率分別為,且試問,直線l是否過定點(diǎn)?若是,求出定點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說明理由【答案】(1);(2)直線l恒過定點(diǎn).【分析】(1)待定系數(shù)法橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)用“設(shè)而不求法”把直線和橢圓聯(lián)立方程組,表示出,整理出直線過定點(diǎn).【詳解】(1)由已知得雙曲線的離心率為,又兩曲線離心率之積為,所以橢圓的離心率為;由題意知,所以,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)萬程為(2)當(dāng)直線l的斜率為零時(shí),由對(duì)稱性可知:,不滿足,故直線l的斜率不為零設(shè)直線l的方程
28、為,由,得:,因?yàn)橹本€l與橢圓C交于P、Q兩點(diǎn),所以,整理得:,設(shè)、,則,因?yàn)椋?,整理得:,將,代入整理得:要使上式恒成立,只需,此時(shí)滿足,因此,直線l恒過定點(diǎn)【點(diǎn)睛】(1)待定系數(shù)法可以求二次曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)而不求是一種在解析幾何中常見的解題方法,可以解決直線與二次曲線相交的問題;(3)證明直線過定點(diǎn),通常有兩類:直線方程整理為斜截式y(tǒng)=kx+b,過定點(diǎn)(0,b);直線方程整理為點(diǎn)斜式y(tǒng) - yo=k(x- x0),過定點(diǎn)(x0,y0) 3如圖,橢圓E:的離心率是,過點(diǎn)P(0,1)的動(dòng)直線與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),當(dāng)直線平行與軸時(shí),直線被橢圓E截得的線段長(zhǎng)為.(1)求橢圓E的方程;
29、(2)在平面直角坐標(biāo)系中,是否存在與點(diǎn)P不同的定點(diǎn)Q,使得恒成立?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1);(2)存在,Q點(diǎn)的坐標(biāo)為.【詳解】(1)由已知,點(diǎn)在橢圓E上.因此,解得.所以橢圓的方程為.(2)當(dāng)直線與軸平行時(shí),設(shè)直線與橢圓相交于C、D兩點(diǎn).如果存在定點(diǎn)Q滿足條件,則,即.所以Q點(diǎn)在y軸上,可設(shè)Q點(diǎn)的坐標(biāo)為.當(dāng)直線與軸垂直時(shí),設(shè)直線與橢圓相交于M、N兩點(diǎn).則,由,有,解得或.所以,若存在不同于點(diǎn)P的定點(diǎn)Q滿足條件,則Q點(diǎn)的坐標(biāo)只可能為.下面證明:對(duì)任意的直線,均有.當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),由上可知,結(jié)論成立.當(dāng)直線的斜率存在時(shí),可設(shè)直線的方程為,A、B的坐標(biāo)分別為
30、.聯(lián)立得.其判別式,所以,.因此.易知,點(diǎn)B關(guān)于y軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為.又,所以,即三點(diǎn)共線.所以.故存在與P不同的定點(diǎn),使得恒成立.【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)、直線方程、直線與橢圓的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、運(yùn)算求解能力,考查數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化、特殊與一般、分類與整合等數(shù)學(xué)思想.4在平面直角坐標(biāo)系中,如圖所示,已知橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為,右焦點(diǎn)為.設(shè)過點(diǎn)的直線,與此橢圓分別交于點(diǎn),其中,()設(shè)動(dòng)點(diǎn)滿足:,求點(diǎn)的軌跡;()設(shè),求點(diǎn)的坐標(biāo);()設(shè),求證:直線必過軸上的一定點(diǎn)(其坐標(biāo)與無關(guān)),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo)【答案】(I);(II);(III).【解析】試題分析:(I)
31、設(shè)出點(diǎn),利用坐標(biāo)化簡(jiǎn),得到點(diǎn)的軌跡;(II)由分別得出直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立方程組即可求解點(diǎn)的坐標(biāo);(III)直線的方程為:,直線的方程為:,分別與橢圓的方程聯(lián)立,由,求得,此時(shí)直線的方程為,過點(diǎn),若,由,所以直線過點(diǎn).試題解析:()由題設(shè)得,設(shè)動(dòng)點(diǎn),由,代入化簡(jiǎn)得,.故點(diǎn)的軌跡為直線. ()由,得,則點(diǎn),直線的方程為,由,得,則點(diǎn),直線的方程為,由 ()由題設(shè)知,直線的方程為:,直線的方程為:,點(diǎn)滿足;點(diǎn)滿足;若,且,得,此時(shí)直線的方程為,過點(diǎn);若,則,直線的斜率,直線的斜率,所以,所以直線過點(diǎn).因此直線必過軸上一定點(diǎn). 考點(diǎn):軌跡方程的求解;直線的交點(diǎn);直線過定點(diǎn)的判斷【方法點(diǎn)晴
32、】本題主要考查了曲線軌跡方程的求解和兩直線的交點(diǎn)的計(jì)算、直線過定點(diǎn)問題的判定,著重考查了分類討論的思想方法及函數(shù)與方程思想的應(yīng)用,屬于中檔試題,本題的第三問題的解答中,由直線的方程,直線的方程,分別與橢圓的方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理求得,再由和,由,兩種情況分別判定直線過定點(diǎn).5已知A、B分別為橢圓E:(a1)的左、右頂點(diǎn),G為E的上頂點(diǎn),P為直線x=6上的動(dòng)點(diǎn),PA與E的另一交點(diǎn)為C,PB與E的另一交點(diǎn)為D(1)求E的方程;(2)證明:直線CD過定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明詳見解析.【分析】(1)由已知可得:, ,即可求得,結(jié)合已知即可求得:,問題得解.(2)設(shè),可得直線的方程為:,聯(lián)立直線
33、的方程與橢圓方程即可求得點(diǎn)的坐標(biāo)為,同理可得點(diǎn)的坐標(biāo)為,當(dāng)時(shí),可表示出直線的方程,整理直線的方程可得:即可知直線過定點(diǎn),當(dāng)時(shí),直線:,直線過點(diǎn),命題得證.【詳解】(1)依據(jù)題意作出如下圖象:由橢圓方程可得:, ,橢圓方程為:(2)證明:設(shè),則直線的方程為:,即:聯(lián)立直線的方程與橢圓方程可得:,整理得:,解得:或?qū)⒋胫本€可得:所以點(diǎn)的坐標(biāo)為.同理可得:點(diǎn)的坐標(biāo)為當(dāng)時(shí),直線的方程為:,整理可得:整理得:所以直線過定點(diǎn)當(dāng)時(shí),直線:,直線過點(diǎn)故直線CD過定點(diǎn)【點(diǎn)睛】本題主要考查了橢圓的簡(jiǎn)單性質(zhì)及方程思想,還考查了計(jì)算能力及轉(zhuǎn)化思想、推理論證能力,屬于難題.6已知橢圓:的左焦點(diǎn)為,且過點(diǎn).(1)求橢圓
34、的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知,分別為橢圓的左、右頂點(diǎn),為直線上任意一點(diǎn),直線,分別交橢圓于不同的兩點(diǎn),.求證:直線恒過定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo).【答案】(1);(2)見解析.【解析】試題分析:(1)根據(jù)橢圓定義確定a,再根據(jù)c求b(2)設(shè)根據(jù)直線與橢圓方程聯(lián)立方程組解得,N坐標(biāo),再根據(jù)兩點(diǎn)式求MN直線方程,化成點(diǎn)斜式,求出定點(diǎn)試題解析:(1)橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),則另一個(gè)焦點(diǎn)為, 由橢圓的定義知:,代入計(jì)算得 又, 所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 (2)設(shè), 則直線,與聯(lián)立,解得 同理 所以直線的斜率為= 所以直線 所以直線恒過定點(diǎn),且定點(diǎn)坐標(biāo)為點(diǎn)睛:定點(diǎn)、定值問題通常是通過設(shè)參數(shù)或取特殊值來確定“定點(diǎn)”是什么、“定值
35、”是多少,或者將該問題涉及的幾何式轉(zhuǎn)化為代數(shù)式或三角問題,證明該式是恒定的. 定點(diǎn)、定值問題同證明問題類似,在求定點(diǎn)、定值之前已知該值的結(jié)果,因此求解時(shí)應(yīng)設(shè)參數(shù),運(yùn)用推理,到最后必定參數(shù)統(tǒng)消,定點(diǎn)、定值顯現(xiàn).7設(shè)橢圓過點(diǎn),且左焦點(diǎn)為(1)求橢圓的方程;(2)當(dāng)過點(diǎn)的動(dòng)直線與橢圓相交于兩不同點(diǎn),時(shí),在線段上取點(diǎn),且滿足,證明:點(diǎn)總在某定直線上【答案】(1)(2)見解析【分析】(1)根據(jù)橢圓的左焦點(diǎn)為,得到,再根據(jù)橢圓過點(diǎn),代入橢圓方程求解.(2)設(shè)直線的參數(shù)方程是,(為參數(shù)),代入橢圓方程,由,化簡(jiǎn)得到,即,再代入直線參數(shù)方程求解.【詳解】(1)因?yàn)闄E圓的左焦點(diǎn)為,所以,設(shè)橢圓方程為,又因?yàn)闄E圓
36、過點(diǎn),所以,解得所以橢圓方程為:;(2)設(shè)直線的參數(shù)方程是,(為參數(shù)),代入橢圓方程,得:由,得,即,則,點(diǎn)軌跡的參數(shù)方程是,則,所以點(diǎn)在定直線上【點(diǎn)睛】本題主要考查橢圓方程的求法,直線與橢圓的位置關(guān)系以及直線的參數(shù)方程的應(yīng)用,還考查了運(yùn)算求解的能力,屬于中檔題.8設(shè),點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,1),點(diǎn)在拋物線上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)滿足,經(jīng)過點(diǎn)與軸垂直的直線交拋物線于點(diǎn),點(diǎn)滿足,求點(diǎn)的軌跡方程【答案】略【解析】略9已知橢圓的左右頂點(diǎn)分別為點(diǎn),且,橢圓離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)過橢圓的右焦點(diǎn),且斜率不為的直線交橢圓于,兩點(diǎn),直線,的交于點(diǎn),求證:點(diǎn)在直線上.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)由
37、題知,解方程即可得,故橢圓的方程是.(2)先討論斜率不存在時(shí)的情況易知直線,的交點(diǎn)的坐標(biāo)是.當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為,進(jìn)而聯(lián)立方程結(jié)合韋達(dá)定理得,直線的方程是,直線的方程是,進(jìn)而計(jì)算得時(shí)的縱坐標(biāo),并證明其相等即可.【詳解】解:(1)因?yàn)?,橢圓離心率為,所以,解得,.所以橢圓的方程是.(2)若直線的斜率不存在時(shí),如圖,因?yàn)闄E圓的右焦點(diǎn)為,所以直線的方程是.所以點(diǎn)的坐標(biāo)是,點(diǎn)的坐標(biāo)是.所以直線的方程是,直線的方程是.所以直線,的交點(diǎn)的坐標(biāo)是.所以點(diǎn)在直線上.若直線的斜率存在時(shí),如圖.設(shè)斜率為.所以直線的方程為.聯(lián)立方程組消去,整理得.顯然.不妨設(shè),所以,.所以直線的方程是.令,得.直線的方程
38、是.令,得.所以分子.所以點(diǎn)在直線上.【點(diǎn)睛】本題第二問解題的關(guān)鍵在于分類討論直線斜率不存在和存在兩種情況,當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè),寫出直線的方程是和直線的方程是,進(jìn)而計(jì)算得時(shí)的縱坐標(biāo)相等即可.考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.10如圖,B,A是橢圓的左、右頂點(diǎn),P,Q是橢圓C上都不與A,B重合的兩點(diǎn),記直線BQ,AQ,AP的斜率分別是,.(1)求證:;(2)若直線PQ過定點(diǎn),求證:.【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析.【分析】(1)設(shè),代入斜率公式求;(2)設(shè)直線的方程是,與橢圓方程聯(lián)立,利用根與系數(shù)的關(guān)系表示,再根據(jù)(1)的結(jié)論證明.【詳解】(1)設(shè) ;(2)設(shè)直線的方程是,設(shè) 與橢圓方程
39、聯(lián)立, 得: , , , , ,由(1)可知,兩式消去,解得:.【點(diǎn)睛】本題考查直線與橢圓的位置關(guān)系的綜合應(yīng)用,定值和定點(diǎn),意在考查轉(zhuǎn)化與化歸的思想和計(jì)算能力,屬于中檔題型,第二問中設(shè)而不求的基本方法也使得求解過程變得簡(jiǎn)單,在解決圓錐曲線與動(dòng)直線問題中,韋達(dá)定理,弦長(zhǎng)公式都是解題的基本工具.11已知橢圓的焦距為分別為橢圓的左、右頂點(diǎn),為橢圓上的兩點(diǎn)(異于),連結(jié),且斜率是斜率的倍.(1)求橢圓的方程;(2)證明:直線恒過定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)題意列出方程組,解出方程組即可得橢圓方程;(2)連結(jié)設(shè),由橢圓的性質(zhì)可得出,故而可得,當(dāng)斜率不存在時(shí),設(shè),解出,當(dāng)直線
40、斜率存在時(shí),設(shè),聯(lián)立直線與橢圓的方程,結(jié)合韋達(dá)定理,可得出,得出與的關(guān)系,代入直線方程即可得定點(diǎn).【詳解】(1)因?yàn)?,所以,即橢圓的方程為(2)連結(jié)設(shè)則因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以因?yàn)?,所以?dāng)斜率不存在時(shí),設(shè),不妨設(shè)在軸上方,因?yàn)?,所以(ii)當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè),即,所以因?yàn)樗?,即或?dāng)時(shí),恒過定點(diǎn),當(dāng)斜率不存在亦符合:當(dāng),過點(diǎn)與點(diǎn)重合,舍去.所以直線恒過定點(diǎn)【點(diǎn)睛】本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)、直線與橢圓相交、一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系、斜率計(jì)算公式,考查了推理能力與計(jì)算能力,屬于中檔題12橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為,上頂點(diǎn)為,點(diǎn),線的傾斜角為.(1)求橢圓的方程;(2)過且斜率存在的動(dòng)直線與橢圓交
41、于、兩點(diǎn),直線與交于,求證:在定直線上.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)由題意和過兩點(diǎn)的直線的斜率公式可求得b,可得橢圓的方程.(2)設(shè),設(shè)過的動(dòng)直線:,代入橢圓的方程得: ,由韋達(dá)定理得:,再由,及,三點(diǎn)共線,化簡(jiǎn)可得證明點(diǎn)在定直線上.【詳解】(1),由題意,所以橢圓的方程.(2)設(shè),過的動(dòng)直線:,代入橢圓的方程得:,得:,分別由,及,三點(diǎn)共線,得:,兩式相除得:,得:,即在直線上.【點(diǎn)睛】本題考查求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,直線與橢圓的位置關(guān)系之交點(diǎn)問題之動(dòng)點(diǎn)在定直線上,屬于較難題.13已知橢圓的離心率為,且點(diǎn)在橢圓上(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)如圖,橢圓C的左、右頂點(diǎn)分別為A,
42、B,點(diǎn)M,N是橢圓上異于A,B的不同兩點(diǎn),直線的斜率為,直線的斜率為,求證:直線過定點(diǎn)【答案】(1);(2)證明見解析【分析】(1)由,得到,再由點(diǎn)在該橢圓上,求得的值,即可求得橢圓的方程;(2)設(shè)的方程為,聯(lián)立方程組求得,再由的的方程,聯(lián)立方程組,求得,結(jié)合斜率公式,進(jìn)而得到直線過定點(diǎn).【詳解】(1)由橢圓的離心率為,且點(diǎn)在橢圓上,可得,所以,又點(diǎn)在該橢圓上,所以,所以, 所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(2)由于的斜率為,設(shè)的方程為,聯(lián)立方程組,整理得,所以,所以,從而,即,同理可得:由于的斜率為,則,聯(lián)立方程組,可得,即,所以,所以,從而,即,當(dāng)時(shí)即;時(shí),過點(diǎn),當(dāng)時(shí),即,所以直線過點(diǎn),綜上可得,直
43、線過點(diǎn).【點(diǎn)睛】解答圓錐曲線的定點(diǎn)、定值問題的策略:1、參數(shù)法:參數(shù)解決定點(diǎn)問題的思路:引進(jìn)動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)或動(dòng)直線中的參數(shù)表示變化量,即確定題目中核心變量(通常為變量);利用條件找到過定點(diǎn)的曲線之間的關(guān)系,得到關(guān)于與的等式,再研究變化量與參數(shù)何時(shí)沒有關(guān)系,得出定點(diǎn)的坐標(biāo);2、由特殊到一般發(fā):由特殊到一般法求解定點(diǎn)問題時(shí),常根據(jù)動(dòng)點(diǎn)或動(dòng)直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).14設(shè)分別是橢圓的左右頂點(diǎn),點(diǎn)為橢圓的上頂點(diǎn).(1)若,求橢圓的方程;(2)設(shè),是橢圓的右焦點(diǎn),點(diǎn)是橢圓第二象限部分上一點(diǎn),若線段的中點(diǎn)在軸上,求的面積.(3)設(shè),點(diǎn)是直線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)和是橢圓上異于左右頂點(diǎn)的兩點(diǎn),且,
44、分別在直線和上,求證:直線恒過一定點(diǎn).【答案】(1);(2);(3)證明見解析.【分析】(1)計(jì)算得,代入解方程即可得,故可得橢圓的方程;(2)設(shè)另一焦點(diǎn)為,則軸,計(jì)算出點(diǎn)坐標(biāo),計(jì)算即可;(3)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,直線:,與橢圓方程聯(lián)立,由韋達(dá)定理計(jì)算得出,同理可得,分,兩種情況表示出直線方程,從而確定出定點(diǎn).【詳解】(1),解得即橢圓的方程為.(2)橢圓的方程為,由題意,設(shè)另一焦點(diǎn)為,設(shè),由線段的中點(diǎn)在y軸上,得軸,所以,代入橢圓方程得,即;(3)證明:由題意,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,直線:,與橢圓方程聯(lián)立消去得:由韋達(dá)定理得即;同理;當(dāng),即即時(shí),直線的方程為;當(dāng)時(shí),直線:化簡(jiǎn)得,恒過點(diǎn);綜上所述,直線
45、恒過點(diǎn).【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解決第(3)的關(guān)鍵是能夠運(yùn)用韋達(dá)定理表示出點(diǎn)的坐標(biāo),從而表示出直線,并能通過運(yùn)算整理成關(guān)于的方程,從而確定出定點(diǎn),考查學(xué)生的運(yùn)算求解能力,有一定的難度.15已知曲線.(1)若曲線C表示雙曲線,求的范圍;(2)若曲線C是焦點(diǎn)在軸上的橢圓,求的范圍;(3)設(shè),曲線C與軸交點(diǎn)為A,B(A在B上方),與曲線C交于不同兩點(diǎn)M,N,與BM交于G,求證:A,G,N三點(diǎn)共線.【答案】(1);(2);(3)見解析【分析】(1)若曲線表示雙曲線,則:,解得的范圍;(2)若曲線是焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則,解得的取值范圍;(3)聯(lián)立直線與橢圓方程結(jié)合,解得,設(shè),求出的方程,可得,從而可得,欲證,
46、三點(diǎn)共線,只需證,共線,利用韋達(dá)定理,可以證明【詳解】(1)若曲線表示雙曲線,則:,解得:.(2)若曲線是焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則:,解得:(3)當(dāng),曲線可化為:,當(dāng)時(shí),故點(diǎn)坐標(biāo)為:,將直線代入橢圓方程得:,若與曲線交于不同兩點(diǎn),則,解得,由韋達(dá)定理得:,設(shè),方程為:,則,欲證,三點(diǎn)共線,只需證,共線,即,將代入可得等式成立,則,三點(diǎn)共線得證【點(diǎn)睛】本題考查橢圓和雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查直線與橢圓的位置關(guān)系,考查三點(diǎn)共線,解題的關(guān)鍵是直線與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理進(jìn)行求解,屬于中檔題.16已知橢圓過點(diǎn),且橢圓的一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為過橢圓的右焦點(diǎn)的直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn),(,不同于點(diǎn)),直線與直線:交
47、于點(diǎn)連接,過點(diǎn)作的垂線與直線交于點(diǎn)(1)求橢圓的方程,并求點(diǎn)的坐標(biāo);(2)求證:,三點(diǎn)共線【答案】(1),;(2)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)題意列方程組,即可得到橢圓的方程,進(jìn)而得到焦點(diǎn)坐標(biāo);(2)討論直線的斜率,利用是平行的證明,三點(diǎn)共線【詳解】(1) 因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,且橢圓的一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為,所以解得所以橢圓的方程為所以橢圓的右焦點(diǎn)的坐標(biāo)為 (2) 當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線的方程為顯然,或,當(dāng),時(shí),直線的方程為,點(diǎn)的坐標(biāo)為 所以直線的方程為,點(diǎn)的坐標(biāo)為則,所以,所以,三點(diǎn)共線同理,當(dāng),時(shí),三點(diǎn)共線 當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為由得且設(shè),則,直線的方程為,點(diǎn)的坐標(biāo)為所以直線的方程為,點(diǎn)的坐標(biāo)為則,所以, 所以與共線,所以,三點(diǎn)共線綜上所述,三點(diǎn)共線【點(diǎn)睛】本題考查橢圓方程的求法,考查直線與橢圓的位置關(guān)系,考查向量知識(shí)的運(yùn)用,考查韋達(dá)定理,考查學(xué)生分析解決問題的能力,屬于中檔題17已知橢圓的左右頂點(diǎn)分別為A和B,離心率為,且點(diǎn)在橢圓上.(1)求橢圓的方程;(2)過點(diǎn)M(1,0)作一條斜率不為0的直線交橢圓于P,Q兩點(diǎn),連接
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