新高考數(shù)學(xué)之圓錐曲線綜合講義第14講 極點(diǎn)極線問題(解析版)_第1頁
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第14講極點(diǎn)極線問題一、解答題1.已知橢圓M:(a>b>0)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?,求得直線交點(diǎn)的坐標(biāo),得出直線方程,再由在橢圓上,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)?,所以,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:①直線方程整理為斜截式y(tǒng)=kx+b,過定點(diǎn)(0,b);②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;(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.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,,.(Ⅰ)設(shè)動(dòng)點(diǎn)滿足:,求點(diǎn)的軌跡;(Ⅱ)設(shè),求點(diǎn)的坐標(biāo);(Ⅲ)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)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:(Ⅰ)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.(Ⅱ)由,,得,則點(diǎn),直線的方程為,由,,得,則點(diǎn),直線的方程為,由(Ⅲ)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】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:(a>1)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”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)①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.②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裕椿虍?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,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:①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);②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,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,,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:

①,

②設(shè),,,方程為:,則,∴,,欲證,,三點(diǎn)共線,只需證,共線,即,將①②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)①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.②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.【答案】(1);(2)在,x=4.【分析】(1)根據(jù)離心率及橢圓上的點(diǎn)可求出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程,直線的方程為,直線的方程為,求出交點(diǎn),由根與系數(shù)關(guān)系化簡(jiǎn)即可.【詳解】(1)由題設(shè),,,且所以,橢圓方程為;(2)由(1)知,A(-2,0),B(2,0),設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程組,得,因?yàn)?,設(shè),所以,設(shè)直線的方程為,直線的方程為,則,即,而,∴,∴x=4,即直線與直線的交點(diǎn)在直線x=4上.【點(diǎn)睛】本題主要考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì),橢圓中的定值問題,屬于中檔題.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.(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.【答案】(1);(2)是,,證明見解析.【分析】(1)由題意可知,將其代入橢圓方程中化簡(jiǎn)可得,從而可求出離心率;(2)當(dāng)時(shí),,所以橢圓的方程為,然后當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),求出,兩點(diǎn)的坐標(biāo),從而可求出,,進(jìn)而可得的值,當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)的方程為,,設(shè),,然后將直線方程與橢圓的方程聯(lián)立方程組,消去,再利用根與系數(shù)的關(guān)系得,,然后求,化簡(jiǎn)可得答案;或利用根與系數(shù)的關(guān)系后,由于在橢圓上,所以,所以,再化簡(jiǎn)即可得答案;或由于,在橢圓上,代入橢圓方程中,化簡(jiǎn)可得,,設(shè),則,從而可得,進(jìn)而可得直線經(jīng)過點(diǎn),又過定點(diǎn),故,從而可求得結(jié)果【詳解】解法一:(1)以為對(duì)角線的正方形的頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為,,.因?yàn)椋跈E圓上,所以,所以,所以,所以橢圓的離心率;(2)當(dāng)時(shí),,所以橢圓的方程為.為

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