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文檔簡介
專題95圓錐曲線大題基礎:定點歸類目錄TOC\o"13"\h\u【題型一】直線過定點基礎:y=kx+m型 1【題型二】直線過定點基礎:x=tx+m型 3【題型三】定點轉化1:斜率積型 5【題型四】定點轉化2:斜率和型 7【題型五】斜率轉化3:斜率比值型 8【題型六】訂單轉化4:三斜率型 11【題型七】圓過定點 13【題型八】切線型定點 15【題型九】圓切線切點弦定點 17真題再現 18模擬檢測 24【題型一】直線過定點基礎:y=kx+m型【典例分析】設橢圓C:()過點,離心率為,橢圓的右頂點為A.(1)求橢圓C的方程;(2)若直線與橢圓交于兩點M,N(M,N不同于點A),若,求證:直線l過定點,并求出定點坐標【答案】(1)(2)證明見解析;【分析】(1)利用待定系數法求得,從而求得橢圓C的方程;分類討論直線斜率存在與否的情況,利用韋達定理及向量數量積的坐標表示求得,從而得到直線過定點.【詳解】(1)依題意得,,又,解得(負值舍去),所以橢圓方程為.(2)由(1)得,當直線的斜率不存在時,可設直線為,代入,得,所以,設直線交軸于點,則,因為,故,又,所以,則,即,解得或(舍去),所以直線過定點;當直線的斜率存在時,可設直線,,聯立,消去,得,則,,因為,則,即,又因為,所以,即,解得或,當時,直線過定點;當時,直線過定點(舍去);所以直線直線過定點;綜上:直線直線過定點.【提分秘籍】基本規(guī)律定點問題的求解,求解此類問題的基本思路如下:①假設直線方程,與曲線方程聯立,整理為關于或的一元二次方程的形式;②利用求得變量的取值范圍,得到韋達定理的形式;③利用韋達定理表示出已知中的等量關系,代入韋達定理整理;④由所得等式恒成立可整理得到定點.【變式演練】已知橢圓E:的離心率為,且過點.(1)求橢圓E的標準方程;(2)已知定點,直線l:滿足且與橢圓E相交于不同的兩點A,B,始終滿足,證明:直線l過一定點T,并求出定點T的坐標.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據離心率得到,把點代入橢圓方程解得答案.(2)聯立方程,利用韋達定理得到根與系數的關系,利用向量的運算法則根據得到,代入直線方程得到定點.【詳解】(1)橢圓離心率,故,設橢圓方程為,過點,故,解得,故橢圓方程為.(2)設,由,得,,即.,,,,故,故,即,解得:(舍去),且滿足.當時,,直線過定點.綜上可知,直線過定點,定點坐標為.【題型二】直線過定點基礎:x=tx+m型【典例分析】已知橢圓的焦距為,且經過點,(1)求橢圓的標準方程;(2)設為坐標原點,在橢圓短軸上有兩點(不與短軸端點重合)滿足,直線分別交橢圓于兩點,求證:直線過定點.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)由由焦距為得,代入點得方程,結合即可求解;(2)由得,設直線:,聯立橢圓方程,結合韋達定理可化簡整理得m、n的關系式,即可由的關系,進一步討論過定點問題.【詳解】(1)由焦距為得,則,故代入點得,,故橢圓的標準方程為;(2)證明:由題意可知AB斜率不為0,可設直線AB方程為,,聯立,由得①,②,③.直線PA:,則有,同理有.由得,代入②③整理得,若,則直線AB:過點P,不合題意;若,則直線AB:,此時直線AB過定點,得證.【提分秘籍】基本規(guī)律(1)直線AB方程為,聯立曲線方程,結合韋達定理化簡整理得到只關于t、m的方程,即可求出t、m的關系,即可進一步討論直線AB過定點的情況;(2)設直線時注意考慮AB斜率不存在的情況,聯立方程也要注意討論判別式.【變式演練】如圖,平面直角坐標系內,為坐標原點,點在軸正半軸上,點在第一象限內,.(1)若過點,且為線段的中點,求直線的方程;(2)若,求的面積取得最大值時直線的方程;(3)設,,若,求證:直線過一定點,并求出此定點的坐標.【答案】(1)(2)(3)證明見解析,定點.【分析】(1)由題意,可設,,,由中點列關于方程組即可求解出坐標,計算斜率,利用點斜式寫出直線方程;(2)由,根據兩點距離公式列式,由基本不等式求解得,從而可得當,時三角形面積最大,從而得坐標,計算斜率,利用點斜式寫出直線方程;(3)設的方程為,表示出坐標,從而可得,,代入計算可得,即可得直線方程為,判斷得定點坐標.【詳解】(1)易知直線的方程為,設,,,為線段的中點,則,解得,所以,,所以,故直線的方程為:,即.(2)設,,.由,得,即.∵,∴,當且僅當,即,時取等號,所以的面積,當的面積取最大值時,,,所以,直線的方程為:,即.(3)由題意,直線斜率不為,設的方程為.令,得,即;令,得,即∴,由得:,即,∴的方程為,即,∴直線恒過定點.【題型三】定點轉化1:斜率積型【典例分析】已知圓C的圓心坐標為,與y軸的正半軸交于點A且y軸截圓C所得弦長為8.(1)求圓C的標準方程;(2)直線n交圓C于的M,N兩點(點M,N異于A點),若直線AM,AN的斜率之積為2,求證:直線n過一個定點,并求出該定點坐標.【答案】(1);(2)證明見解析,定點為.【分析】(1)設圓的標準為,求出即得解;(2)直線n斜率不存在時,不存在;直線n斜率存在時,設直線n:,,,,,求出直線的方程為即得解.【詳解】(1)設圓的標準為,y軸截圓C所得弦長為8,即,故圓的標準方程為.(2)證明:令,可得,,又點在正半軸,故,當直線n斜率不存在時,設,,直線,的斜率之積為2,,即,點在圓上,,聯立,,舍去,當直線n斜率存在時,設直線n:,,,,,①聯立方程,,,代入①,得,化簡得或,若,則直線過,與題設矛盾,舍.直線n的方程為:,所以且所以.所以過定點.【變式演練】已知拋物線:()的焦點為,點在上,且.(1)求的方程;(2)若不過點的直線與相交于兩點,且直線,的斜率之積為1,證明:直線過定點.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)利用拋物線焦半徑公式與拋物線方程列出關于的方程組,解之即可;(2)聯立方程利用韋達定理得,再由整理得,由此得到,直線為,從而求得定點.【詳解】(1)因為拋物線:,所以準線方程為,因為點在上,所以由拋物線焦半徑公式得,,聯立,解得或(由于,舍去),所以拋物線的方程為.(2)依題意,易知,直線的斜率存在(若不存在,則與拋物線至多只有一個交點),設直線為,,聯立,消去,得,則,,因為直線,的斜率之積為1,即,故,整理得,所以,得,故直線為,所以直線過定點.【題型四】定點轉化2:斜率和型【典例分析】在平面直角坐標系中,已知等軸雙曲線過點(1)求雙曲線的方程;(2)已知點,斜率為的直線與雙曲線交于兩點(不同于點),且,求證直線過定點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)由題意,代入點,求解即可;(2)設,聯立直線和雙曲線,用坐標表示,結合韋達定理,可得或,分析即得解.(1)由等軸雙曲線知,又過點,所以,
解之得,所以雙曲線的方程為.(2)設,,聯立得,當時,,又因為,即,即,化簡得解得或,當,直線方程為,過定點,與重合,不成立,舍去;當,直線方程為,恒過點.【變式演練】.在平面直角坐標系中,已知動圓與圓內切,且與直線相切,設動圓圓心的軌跡為曲線.(1)求曲線的方程;(2)曲線上存在一點,不經過點的直線與交于,兩點,若直線,的斜率之和為,證明:直線過定點.【答案】(1)(2)【分析】(1)由直線與圓相切,兩圓內切的條件可得圓心到點的距離與直線的距離相等,再由拋物線的定義和方程可得解.(2)求得的坐標,設直線的方程為,與拋物線方程聯立,運用判別式大于和韋達定理,由兩點的斜率公式,化簡整理可得與的關系,再由直線過定點的求法,可得所求定點,即可得證.(1)圓的圓心為,半徑為,題意可得,動圓的圓心到點的距離與到直線的距離相等,所以點的軌跡是以為焦點,直線為準線的拋物線,所以曲線的方程為;(2)將代入拋物線可得(舍去),所以,因為直線的斜率不為,設直線的方程為,,,聯立直線與拋物線,可得,由題意可知,即,又,,因為直線與的斜率之和為,所以,化簡可得,此時,解得或,直線與拋物線有兩個交點,所以直線的方程為即,可得直線恒過定點.【題型五】斜率轉化3:斜率比值型【典例分析】已知雙曲線的左焦點坐標為,直線與雙曲線交于兩點,線段中點為.(1)求雙曲線的方程;(2)經過點與軸不重合的直線與雙曲線交于兩個不同點,點,直線與雙曲線分別交于另一點.①若直線與直線的斜率都存在,并分別設為.是否存在實常數,使得?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.②證明:直線恒過定點.【答案】(1)(2)①存在,;②證明見解析【分析】(1)由點差法可得,結合及,可求得結果.(2)①又直線與雙曲線相交可求得,再設,聯立結合韋達定理可求得的坐標,進而得,代入可求解.②由①知,由對稱性知過的定點在軸上,計算可得解.【詳解】(1)由題意知,直線的斜率為,設,由題意,兩式相減得:,整理得:,即,又,所以,即雙曲線,經檢驗滿足題意.(2)①因為的斜率存在且,設,,聯立,消去整理得:,由題意得,解得又,設直線,聯立,整理得,由韋達定理得,又,,于是,故,同理可得,,,為定值,所以的值。②由①知(*),由對稱性知過的定點在軸上,在(*)令,得,解得直線恒過定點【變式演練】在一張紙上有一個圓:,定點,折疊紙片使圓上某一點好與點重合,這樣每次折疊都會留下一條直線折痕,設折痕與直線的交點為.(1)求證:為定值,并求出點的軌跡方程;(2)設,為曲線上一點,為圓上一點(,均不在軸上).直線,的斜率分別記為,,且,求證:直線過定點,并求出此定點的坐標.【答案】(1)證明見解析,(2)證明見解析,定點【分析】(1)利用對稱性可知為定值,結合雙曲線定義可得點的軌跡的方程;(2)直線所過定點,則由對稱性得定點在軸上,設定點,三點共線得,從而可得定點.【詳解】(1)解:由題意得,所以,即的軌跡是以,為焦點,實軸長為的雙曲線,又,,所以,所以的方程為;(2)解:由已知得:,:,聯立直線方程與雙曲線方程,消去整理得,由韋達定理得,所以,即,所以,聯立直線方程與圓方程,消去整理得,由韋達定理得,所以,即,因為,即,所以,若直線所過定點,則由對稱性得定點在軸上,設定點,由三點共線得,即,所以直線過定點.【題型六】訂單轉化4:三斜率型【典例分析】已知橢圓:()的離心率為,的長軸的左、右端點分別為、,與圓上點的距離的最大值為.(1)求橢圓的方程;(2)一條不垂直坐標軸的直線交于C、D兩點(C、D位于x軸兩側),設直線、、、的斜率分別為、、、,滿足,問直線是否經過定點,若過定點,求出該定點,否則說明理由.【答案】(1)(2)直線過定點【分析】(1)根據條件可求得,然后即可得到橢圓的方程;(2)直線的方程為:,聯立橢圓方程,結合韋達定理然后根據條件求得直線的方程,即可得到結果.【詳解】(1)設,由題意知:,又∵,∴,則?!鄼E圓方程為:.(2)設直線的方程為:聯立方程得:,設、,∴,∵∴,同理∵∴∴∵∴∴即∴∴∴∴∴或.顯然直線不過點所以直線過定點【變式演練】且橢圓的離心率為,左頂點和上頂點分別為A、B.(1)求橢圓C的方程;(2)點P在橢圓上,求線段的長度的最大值及取最大值時點P的坐標;(3)不過點A的直線l交橢圓C于M,N兩點,記直線l,的斜率分別為,若,證明:直線l過定點,并求出定點的坐標.【答案】(1)(2)(3)證明見解析,定點的坐標為【分析】(1)根據題意,得到,再利用離心率,即可求出,得到橢圓C的方程.(2),設,①,利用②,把②代入①,得,進而利用二次函數的性質,即可求出,以及取最大值時點P的坐標.(3)設直線l的方程為,則,聯立直線與橢圓方程,利用韋達定理進行消參,等參數,進而化簡,即可得與的關系,進而,代入直線方程,可得,最后得到所求的直線的必過點.【詳解】(1)解:由題意可知,則,所以,所以(2)由(1)得橢圓C的方程為,則,設,則,因為點P在橢圓上,所以,則,則,所以當時,,此時,所以;(3)證明:,設直線l的方程為,聯立,消y得,則,則因為,則,即,即,即,即,化簡得,解得或,時過點A,舍去所以,所以直線l得方程為,所以直線l過定點.【題型七】圓過定點【典例分析】已知雙曲線經過點,兩條漸近線的夾角為,直線交雙曲線于兩點.(1)求雙曲線的方程.(2)若動直線經過雙曲線的右焦點,是否存在軸上的定點,使得以線段為直徑的圓恒過點?若存在,求實數的值;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,使得以線段為直徑的圓恒過點【分析】(1)由漸近線夾角得或,結合雙曲線所過點可求得,由此可得雙曲線方程;(2)假設存在點滿足題意,可知;假設直線方程,與雙曲線方程聯立可得韋達定理的結論,結合向量數量積的坐標運算可化簡整理,根據等式恒成立的求解方法可得的值.【詳解】(1)兩條漸近線的夾角為,漸近線的斜率或,即或;當時,由得:,,雙曲線的方程為:;當時,方程無解;綜上所述:雙曲線的方程為:.(2)由題意得:,假設存在定點滿足題意,則恒成立;方法一:①當直線斜率存在時,設,,,由得:,,,,,,整理可得:,由得:;當時,恒成立;②當直線斜率不存在時,,則,,當時,,,成立;綜上所述:存在,使得以線段為直徑的圓恒過點.方法二:①當直線斜率為時,,則,,,,,,解得:;②當直線斜率不為時,設,,,由得:,,,,;當,即時,成立;綜上所述:存在,使得以線段為直徑的圓恒過點.【變式演練】.已知雙曲線:與雙曲線有相同的漸近線,直線被雙曲線所截得的弦長為6.(1)求雙曲線的方程;(2)過雙曲線右焦點的直線與雙曲線相交于,兩點,求證:以為直徑的圓恒過軸上的定點,并求此定點坐標.【答案】(1);(2)定點坐標為,詳見解析.【分析】(1)由題可得雙曲線的漸近線為,然后直線方程與雙曲線方程聯立,結合弦長可得方程,進而即得;(2)當直線的斜率不為0時,可設,聯立雙曲線方程,利用韋達定理法可得以為直徑的圓的方程,然后令,結合條件可得定點,當直線的斜率為0時,易得以為直徑的圓過此定點,即得.【詳解】(1)由雙曲線,可得其漸近線為,∴雙曲線:的漸近線為,∴,即,∴雙曲線:,由,可得,解得,∴直線被雙曲線所截得的弦長為,解得,所以雙曲線的方程為;(2)當直線的斜率不為0時,可設,由,可得,設,則,,∴,,設以為直徑的圓上任意一點,則,∴以為直徑的圓的方程為,令,可得,∴,∴,由,可得,即以為直徑的圓恒過定點,當直線的斜率為0時,此時為實軸端點,顯然以為直徑的圓過點,綜上,以為直徑的圓恒過軸上的定點,此定點坐標為.【題型八】切線型定點【典例分析】動點到定點的距離和到直線的距離之比為,(1)求動點的軌跡;(2)設點,動點的軌跡方程為,過點作曲線的兩條切線,切點為,求證:直線過某一個定點.【答案】(1)動點的軌跡是以,為焦點的雙曲線;;(2)證明見解析.【分析】(1)由題可得,化簡可得軌跡方程,進而即得;(2)由題可設,,聯立雙曲線方程,利用判別式為0結合條件可得,,然后根據點在切線,上,進而可得直線方程,即得.【詳解】(1)由題可得,化簡可得,所以動點的軌跡是以,為焦點的雙曲線;(2)設,由題可知切線的斜率存在,可設切線的斜率為,則,由,可得,所以,所以,即,又,所以,即,所以,所以,即,同理可得,又在切線,上,所以,所以滿足直線方程上,而兩點唯一確定一條直線,所以,當時,恒成立,即直線過定點.【變式演練】已知雙曲線的漸近線方程為,且經過點.(1)求雙曲線的方程;(2)若點Q是直線上一動點,過點Q引雙曲線兩條切線,切點為A,B,試探究:直線AB是否恒過定點.若是,求出該定點的坐標;若不是,請說明理由.【答案】(1)(2)直線恒過定點為.【分析】(1)由題意可設雙曲線方程為,將點代入即可求解;(2)設,,,設過的切線方程:代入雙曲線方程,由可求出切線,同理可得切線,從而得到直線,進而即可求解【詳解】(1)由題意可設雙曲線方程為,將點代入得到:,即.(2)設,,,設過A的切線方程:,代入雙曲線方程并整理得:.由得:,化簡得,展開整理得,由點A在雙曲線上,∴,∴,∴,即,當時,解得:,則切線;同理切線.當時,,切線方程為,檢驗知上述結論仍然成立;同理當時,,,檢驗知上述結論同樣成立.則點A、都是直線上的點,即(*)又點在直線上,則,代入(*)式有:,則定點為.【題型九】圓切線切點弦定點【典例分析】已知直線,O為坐標原點,動點Q滿足,動點Q的軌跡為曲線C.(1)求曲線C的方程;(2)若直線l與圓交于不同的兩點A,B,當時,求k的值;(3)若,P是直線l上的動點,過點P作曲線C的兩條切線PC、PD,切點為C、D,探究:直線CD是否過定點.【答案】(1)(2)(3)過定點【分析】(1)首先設點,根據,代入坐標運算,即可求曲線的方程;(2)由題中的幾何條件可知,點O到l的距離,代入公式,即可求解;(3)首先求過四點O、P、C、D的圓的方程,再與曲線的方程相減,可得直線的方程,根據方程的形式,求直線所過定點.【詳解】(1)設點,依題意知,整理得,∴曲線C的方程為
(2)∵點O為圓心,,∴點O到l的距離∴;(3)由題意可知:O、P、C、D四點共圓且在以OP為直徑的圓上,(對角互補的四邊形的四頂點共圓)設,則圓心,半徑得即
又C、D在圓上∴即(直線CD是兩圓的公共弦所在直線,故兩圓方程相減便得其方程)由,得∴直線CD過定點【變式演練】.已知圓?,點?是直線?上一動點,過點?作圓?的切線?,切點分別是?和?.(1)當點?的橫坐標為3時,求切線的方程;(2)試問直線?是否恒過定點,若是求出這個定點,若否說明理由.【答案】(1)或;(2)直線?恒過定點?,理由見解析【分析】(1)分斜率存在,不存在討論,根據直線與圓的位置關系即得;(2)設?,由題可得以?為直徑的圓的方程,結合條件可得公共弦?的方程進而即得.【詳解】(1)由題可知,由圓?,可知圓心為,半徑為1,當切線的斜率不存在時,滿足題意,當切線的斜率存在時,可設切線為,則,解得,所以切線為,即,所以切線的方程為或;(2)直線?恒過定點?,設?,由題意知?在以?為直徑的圓上,又?,則以?為直徑的圓的方程為?,即?,又圓?,即?,兩式相減,故直線?的方程為?,即?,由?,解得?,即直線?恒過定點?.1.(·北京·高考真題)如圖,為橢圓的兩個頂點,為橢圓的兩個焦點.(1)寫出橢圓的方程及準線方程;(2)過線段上異于O,A的任一點K作的垂線,交橢圓于P,兩點,直線與交于點M.求證:點M在雙曲線上.【答案】(1)橢圓的方程為,準線方程為;(2)詳見解析.【分析】(1)由題可得,進而即得;(2)設,點,由題可得直線與的方程,進而可得交點的坐標,驗證即得.【詳解】(1)由題可設橢圓的方程為,則,∴,所以橢圓的方程為,準線方程為;(2)設,點,其中,則,直線的方程為,直線的方程為,由,可得,所以,又,因為,所以直線與交于點M在雙曲線上.2.(·重慶·高考真題(理))如圖,和是平面上的兩點,動點P滿足:.(1)求點P的軌跡方程;(2)若,求點P的坐標.【答案】(1)(2),,,【分析】由已知,可根據橢圓的定義,判斷點P的軌跡為橢圓,設出橢圓方程,利用待定系數法,分別求解出即可;由已知,由可得:,將這個式子代入到中,利用余弦定理得到中,可得:,從而判斷點P的軌跡滿足雙曲線,求解出雙曲線的方程,令橢圓和雙曲線方程聯立,即可求解坐標.【詳解】(1)由已知,和是平面上的兩點,動點P滿足:,所以由橢圓的定義可知,點P的軌跡是以和為焦點,長軸為的橢圓,設橢圓方程為:,由已知可得:半焦距,長半軸,所以,所以點P的軌跡方程為:.(2)由,得,①又因為,所以點P不為橢圓長軸的頂點,故點P、點M、點N三點組成三角形,在中,,,由余弦定理可知:,②將①代入②得:,所以,即,故點P的軌跡是以和為焦點,實軸為的雙曲線,設雙曲線方程為:,由已知可得:,,所以點P的軌跡方程為:.又因為點P又滿足橢圓方程:,所以由方程組:解得:,所以點P的坐標為:,,,.3.(·上海·高考真題)設分別為橢圓的左、右兩個焦點.(1)若橢圓C上的點到兩點的距離之和等于4,寫出橢圓C的方程;(2)設K是(1)中所得橢圓上的動點,求線段的中點的軌跡方程;(3)已知橢圓具有性質:若M、N是橢圓C上關于原點對稱的兩個點,點P是橢圓上任意一點,當直線的斜率都存在,并記為、時,那么與之積是與點P位置無關的定值.試對雙曲線寫出具有類似特性的性質,并加以證明.【答案】(1);(2);(3)見解析【分析】(1)由橢圓定義、代入點坐標得方程組,求解可得參數;(2)設,線段的中點為,由中點坐標公式得,代入橢圓方程即可得;(3)類比橢圓與雙曲線寫出性質,結合兩點斜率公式,利用雙曲線方程消元化簡即可證明【詳解】(1)點在橢圓C上,且到兩點的距離之和等于4,則,,解得,橢圓C的方程為;(2),則有,設,線段的中點為,則有,又K是橢圓上的動點,則有,即,即.故線段的中點的軌跡方程為(3)類似特性的性質為:若M、N是雙曲線上關于原點對稱的兩個點,點P是雙曲線上任意一點,當直線的斜率都存在,并記為、時,那么與之積是與點P位置無關的定值.證明:設,,則,,,又,則4(·江蘇·高考真題)在平面直角坐標系xOy中,設二次函數的圖象與兩坐標軸有三個交點,經過這三個交點的圓記為C.(1)求實數b的取值范圍;(2)求圓C的方程;(3)請問圓C是否經過某定點(其坐標與b無關)?請證明你的結論.【答案】(1),且;(2)(,且);(3)過定點和.【分析】(1)令得拋物線與軸交點,此交點不能是原點;令,則方程>0,即可求的范圍.(2)設出所求圓的一般方程,令得到的方程與是同一個方程;令得到的方程有一個根為,由此求得參數及圓的一般方程.(3)把圓方程里面的b合并到一起,令b的系數為零,得到方程組,求解該方程組,即得圓過的定點.【詳解】(1)令得拋物線與軸交點是;令,由題意,且,解得,且.即實數的取值范圍,且.(2)設所求圓的一般方程為,由題意得的圖象與兩坐標軸的三個交點即為圓和坐標軸的交點,令得,,由題意可得,這與是同一個方程,故,.令得,,由題意可得,此方程有一個根為,代入此方程得出,∴圓的方程為(,且).(3)把圓的方程改寫為,令,解得或,故圓過定點和.5.(2020·山東·高考真題)已知橢圓C:的離心率為,且過點.(1)求的方程:(2)點,在上,且,,為垂足.證明:存在定點,使得為定值.【答案】(1);(2)詳見解析.【分析】(1)由題意得到關于的方程組,求解方程組即可確定橢圓方程.(2)方法一:設出點,的坐標,在斜率存在時設方程為,聯立直線方程與橢圓方程,根據已知條件,已得到的關系,進而得直線恒過定點,在直線斜率不存在時要單獨驗證,然后結合直角三角形的性質即可確定滿足題意的點的位置.【詳解】(1)由題意可得:,解得:,故橢圓方程為:.(2)[方法一]:通性通法設點,若直線斜率存在時,設直線的方程為:,代入橢圓方程消去并整理得:,可得,,因為,所以,即,根據,代入整理可得:,
所以,整理化簡得,因為不在直線上,所以,故,于是的方程為,所以直線過定點直線過定點.當直線的斜率不存在時,可得,由得:,得,結合可得:,解得:或(舍).此時直線過點.令為的中點,即,若與不重合,則由題設知是的斜邊,故,若與重合,則,故存在點,使得為定值.[方法二]【最優(yōu)解】:平移坐標系將原坐標系平移,原來的O點平移至點A處,則在新的坐標系下橢圓的方程為,設直線的方程為.將直線方程與橢圓方程聯立得,即,化簡得,即.設,因為則,即.代入直線方程中得.則在新坐標系下直線過定點,則在原坐標系下直線過定點.又,D在以為直徑的圓上.的中點即為圓心Q.經檢驗,直線垂直于x軸時也成立.故存在,使得.[方法三]:建立曲線系A點處的切線方程為,即.設直線的方程為,直線的方程為,直線的方程為.由題意得.則過A,M,N三點的二次曲線系方程用橢圓及直線可表示為(其中為系數).用直線及點A處的切線可表示為(其中為系數).即.對比項、x項及y項系數得將①代入②③,消去并化簡得,即.故直線的方程為,直線過定點.又,D在以為直徑的圓上.中點即為圓心Q.經檢驗,直線垂直于x軸時也成立.故存在,使得.[方法四]:設.若直線的斜率不存在,則.因為,則,即.由,解得或(舍).所以直線的方程為.若直線的斜率存在,設直線的方程為,則.令,則.又,令,則.因為,所以,即或.當時,直線的方程為.所以直線恒過,不合題意;當時,直線的方程為,所以直線恒過.綜上,直線恒過,所以.又因為,即,所以點D在以線段為直徑的圓上運動.取線段的中點為,則.所以存在定點Q,使得為定值.1.已知直線:,,為坐標原點,動點滿足,動點的軌跡為曲線(1)求曲線的方程;(2)若直線與圓:交于不同的兩點,當∠時,求的值;(3)若,是直線上的動點,過點作曲線的兩條切線,切點為,探究:直線是否過定點.【答案】(1)(2)(3)直線過定點【分析】(1)設點,由兩點間的距離公式代入已知,化簡即可.(2)由點到直線的距離公式計算即可.(3)對角互補的四邊形的四頂點共圓,求出公共弦所在直線的方程,得出該直線過定點.(1)設點,依題意知,整理得,曲線的方程為(2)點為圓心,∠,點到的距離,;(3)由題意可知:四點共圓且在以為直徑的圓上,(對角互補的四邊形的四頂點共圓)設,則圓心,半徑得即又在圓:上即
(直線是兩圓的公共弦所在直線,故兩圓方程相減便得其方程)由得,直線過定點.2.已知圓C的圓心坐標為C(3,0),且該圓經過點A(0,4).(1)求圓C的標準方程;(2)直線n交圓C于的M,N兩點(點M,N異于A點),若直線AM,AN的斜率之積為2,求證:直線n過一個定點,并求出該定點坐標.【答案】(1);(2)證明見解析;定點.【分析】(1)設圓的標準為,求出即得解;直線n斜率不存在時,不存在;直線n斜率存在時,設直線n:,,,,,求出直線的方程為即得解.(1)解:設圓的標準為,把代入得,故圓的標準方程為.(2)證明:當直線n斜率不存在時,設,,直線,的斜率之積為2,,,即,點在圓上,,聯立,,舍去,當直線n斜率存在時,設直線n:,,,,,①聯立方程,,,代入①,得,化簡得或,若,則直線過,與題設矛盾,舍.直線n的方程為:,所以且所以.所以過定點.3.已知點在橢圓上,橢圓C的左右焦點分別為,,的面積為.(1)求橢圓C的方程;(2)設點A,B在橢圓C上,直線PA,PB均與圓相切,記直線PA,PB的斜率分別為,.(i)證明:;(ii)證明:直線AB過定點.【答案】(1)(2)(i)證明見解析;(ii)證明見解析【分析】(1)利用,結合三角形的面積公式,求出,即可求橢圓的方程.(2)(i)設直線的方程為,直線的方程為,由題意可知,可得是方程的兩根,利用韋達定理即可證明.(ii)設直線的方程為,
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