高考圆锥曲线中及定点与定值问题(题型总结超全)
更新时间:2023-12-16 20:16:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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专题08 解锁圆锥曲线中的定点与定值问题
一、解答题
1.【陕西省榆林市第二中学2018届高三上学期期中】已知椭圆离心率为
;圆
的左右焦点分别为
两点.
,
过椭圆的三个顶点.过点且斜率不为0的直线与椭圆交于
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)证明:在轴上存在定点,使得【答案】(1)
(2)
为定值;并求出该定点的坐标.
【解析】试题分析:(Ⅰ)设圆过椭圆的上、下、右三个顶点,可求得,再根据椭圆的离心率求得,可得椭圆的方程;(Ⅱ)设直线的方程为,将方程与椭圆方程联立求得两点的坐标,计算得
。设x轴上的定点为,可得
,由定值可得需满足
,解得可得定点坐标。
解得。
.
∴椭圆的标准方程为(Ⅱ)证明:
由题意设直线的方程为由设
,
消去y整理得
,
,
,
..
要使其为定值,需满足解得
.
.
,
故定点的坐标为
点睛:解析几何中定点问题的常见解法
(1)假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点; (2)从特殊位置入手,找出定点,再证明该点符合题意.
2.【四川省成都市第七中学2017-2018学年高二上学期半期考】已知斜率为k的直线l经过点??1,0?与抛物线C:y?2px(p?0,p为常数)交于不同的两点M,N,当k?(1)求抛物线C的标准方程;
(2)过点M的直线交抛物线于另一点Q,且直线MQ经过点B?1,?1?,判断直线NQ是否过定点?若过定点,求出该点坐标;若不过定点,请说明理由. 【答案】(1)y?4x;(2)直线NQ过定点?1,?4?
221时,弦MN的长为415. 2【解析】试题分析:(1)根据弦长公式即可求出答案; (2)由(1)可设Mt2,2t,Nt12,2t1,Qt22,2t2,则kMN?则MN:2x??t?t1?y?2tt1?0; 同理: MQ:2x??t?t2?y?2tt2?0
??????2, t?t1NQ:2x??t1?t2?y?2t1t2?0.
由??1,0?在直线MN上?t?1(1); t1由?1,?1?在直线MQ上?2?t?t2?2tt2?0将(1)代入?t1t2??2?t1?t2??1 (2) 将(2)代入NQ方程?2x??t1?t2?y?4?t1?t2??2?0,即可得出直线NQ过定点.
..
(2)设Mt2,2t,Nt12,2t1,Qt22,2t2,则kMN=则MN:y?2t???????2t?2t12?, 22t?t1t?t1
2x?t2即2x??t?t1?y?2tt1?0; t?t1??同理: MQ:2x??t?t2?y?2tt2?0;
NQ:2x??t1?t2?y?2t1t2?0.
由??1,0?在直线MN上?tt1?1,即t?1(1); t1由?1,?1?在直线MQ上?2?t?t2?2tt2?0将(1)代入?t1t2??2?t1?t2??1 (2) 将(2)代入NQ方程?2x??t1?t2?y?4?t1?t2??2?0,易得直线NQ过定点?1,?4?
3.【四川省成都市第七中学2017-2018学年高二上学期半期考】已知抛物线C:y?mx?m?0?过点
2,且?PAB的重心的纵坐?1,?2?, P是C上一点,斜率为?1的直线l交C于不同两点A,B(l不过P点)标为?2. 3(1)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标;
(2)记直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,求k1?k2的值.
2【答案】(1)方程为y?4x;其焦点坐标为?1,0?(2)k1?k2?0
【解析】试题分析;(1)将?1,?2?代入y?mx,得m?4,可得抛物线C的方程及其焦点坐标;
22b?2)x?b2?0,利用韦达定理,结合斜(2)设直线l的方程为y??x?b,将它代入y?4x得x2?(率公式以及?PAB的重心的纵坐标?22,化简可k1?k2 的值; 3
..
2, 3所以y1?y2?yp??2,所以yp?2,所以xp?1,
因为?PAB的重心的纵坐标为?所以k1?k2?y1?2y2?2?y1?2??x2?1??y2?2??x1?1?, ??x1?1x2?1?x1?1??x2?1?又?y1?2??x2?1???y2?2??x1?1?
????x1??b?2????x2?1?????x2??b?2????x1?1?
??2x1x2??b?1??x1?x2??2?b?2?
??2b2?2?b?1??b?2??2?b?2??0.
所以k1?k2?0.
x2y24.已知椭圆C:2?2?1(a?b?0)的短轴端点到右焦点F?1,0?的距离为2.
ab(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点F的直线交椭圆C于A,B两点,交直线l:x?4于点P,若PA??1AF,
PB??2BF,求证: ?1??2为定值.
x2y2??1;(2)详见解析. 【答案】(1) 43【解析】试题分析:(Ⅰ)利用椭圆的几何要素间的关系进行求解;(Ⅱ)联立直线和椭圆的方程,得到关
于x或y的一元二次方程,利用根与系数的关系和平面向量的线性运算进行证明.
(Ⅱ)由题意直线AB过点F?1,0?,且斜率存在,设方程为y?k?x?1?, 将x?4代人得P点坐标为?4,3k?,
y?k?x?1? 由{x24?y?132 ,消元得?3?4k2?x2?8k2x?4k2?12?0,
8k2x1?x2?3?4k2 , 设A?x1,y1?, B?x2,y2?,则??0且{24k?12x1?x2?3?4k2PAx?4?1 方法一:因为PA??1AF,所以?1?. AF1?x1 同理?2?PBBF?x2?4x?4x2?4,且1与异号,
1?x11?x21?x2 所以?1??2??3x1?4x2?43????2???? 1?x11?x21?x1?x12??..
??2?3?x1?x2?2?x1x2??x1?x2??1
??2?38k2?6?8k2??4k2?12?8k2?3?4k2
?0. 所以, ?1??2为定值0.
当x1?1?x2时,同理可得?1??2?0. 所以, ?1??2为定值0.
..
同理?2?PBBF?my2?3my1?3my2?3,且与异号,
my2my1my23?y1?y2?my1?3my2?3??2? 所以?1??2? my1my2my1y2 ?2?3???6m?m???9??0.
又当直线AB与x轴重合时, ?1??2?0, 所以, ?1??2为定值0.
【点睛】本题考查直线和椭圆的位置关系,其主要思路是联立直线和椭圆的方程,整理成关于x或y的一元二次方程,利用根与系数的关系进行求解,因为直线AB过点F?1,0?,在设方程时,往往设为x?my?1
?m?0?,可减少讨论该直线是否存在斜率.
5.【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考】设抛物线C: y?4x, F为C的焦点,过F的直线l与C相交于A,B两点. (1)设l的斜率为1,求AB; (2)求证: OA?OB是一个定值. 【答案】(1) AB?8(2)见解析
【解析】试题分析:(1)把直线的方程与抛物线的方程联立,利用根与系数的关系及抛物线的定义、弦长
公式即可得出;(2)把直线的方程与抛物线的方程联立,利用根与系数的关系、向量的数量积即可得出;
2..
(2)证明:设直线l的方程为x?ky?1,
x?ky?1 得y2?4ky?4?0 2y?4x∴y1?y2?4k, y1y2??4
由{OA??x1,y1?,OB??x2,y2?,
∵OA?OB?x1x2?y1y2??kx1?1??ky2?1??y1y2,
?k2y1y2?k?y1?y2??1?y1y2, 22??4k?4k?1?4??3∴OA?OB是一个定值.
点睛:熟练掌握直线与抛物线的相交问题的解题模式、根与系数的关系及抛物线的定义、过焦点的弦长公式、向量的数量积是解题的关键,考查计算能力,直线方程设成x?ky?1也给解题带来了方便.
x2y26.【内蒙古包头市第三十三中2016-2017学年高一下学期期末】已知椭圆C: 2?2?1(a?0,b?0)的
ab6离心率为,右焦点为(2,0).(1)求椭圆C的方程; (2)若过原点作两条互相垂直的射线,与椭圆
3交于A,B两点,求证:点O到直线AB的距离为定值.
x23?y2?1 ,(2) O到直线AB 的距离为定值【答案】(1) . 23【解析】试题分析:(1)根据焦点和离心率列方程解出a,b,c;
(2)对于AB有无斜率进行讨论,设出A,B坐标和直线方程,利用根与系数的关系和距离公式计算;
..
有OA⊥OB知x1x2+y1y2=x1x2+(k x1+m) (k x2+m)=(1+k) x1x2+k m(x1+x2)=0 代入,得4 m=3 k+3原点到直线AB的距离d?到直线
22
2
m1?k2?33?d 依然成立.所以点O , 当AB的斜率不存在时, x1?y1 ,可得, x1?223 . 2的距离为定值
点睛: 本题考查了椭圆的性质,直线与圆锥曲线的位置关系,分类讨论思想,对于这类题目要掌握解题方法.设而不求,套用公式解决.
x2y27.【四川省成都市石室中学2017-2018学年高二10月月考】已知双曲线2?2?1?b?a?0?渐近线方
ab程为y??3x, O为坐标原点,点M?3,3在双曲线上.
??(Ⅰ)求双曲线的方程;
(Ⅱ)已知P,Q为双曲线上不同两点,点O在以PQ为直径的圆上,求
1OP2?1OQ2的值.
x2y2111??1;【答案】(Ⅰ)(Ⅱ) . ??22263OPOQ【解析】试题分析:(1)根据渐近线方程得到设出双曲线的标准方程,代入点M的坐标求得参数即可;(2)
由条件可得OP?OQ,可设出直线OP,OQ的方程,代入双曲线方程求得点P,Q的坐标可求得
1OP2?1OQ2?1。 3..
(Ⅱ)由题意知OP?OQ。 设OP直线方程为y?kx,
6xy??13?k2 ,解得{ , 由{2626ky?kxy2?3?k222x2?2261?k66k∴|OP|2?x2?y2?。 ??3?k23?k23?k211由OQ直线方程为y??x.以?代替上式中的k,可得
kk??1?2?6?1?????26k?1k??????2。 |OQ|??223k?1?1?3?????k?????23?k23k2?12k?11∴??+=?。 22222361?k61?k61?kOPOQ11????????8.【湖南省株洲市醴陵第二中学、醴陵第四中学2018届高三上学期两校期中联考】已知椭圆E:
x2y23??1(a?b?0)经过点P(2,1),且离心率为. 222ab(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)设O为坐标原点,在椭圆短轴上有两点M,N满足OM?NO,直线PM、PN分别交椭圆于A,B.探
求直线AB是否过定点,如果经过定点请求出定点的坐标,如果不经过定点,请说明理由.
x2y2??1;【答案】(1)(2)直线AB过定点Q(0,﹣2). 82【解析】试题分析:(1)根据椭圆的几何性质得到椭圆方程;(2)先由特殊情况得到结果,再考虑一般情
况,联立直线和椭圆得到二次函数,根据韦达定理,和向量坐标化的方法,得到结果。
..
4t?88kt,x, 1x2=224k?14k?1y?1kx?t?1又直线PA的方程为y﹣1=1(x﹣2),即y﹣1=1(x﹣2),
x1?2x1?2x1+x2=?因此M点坐标为(0,
2?1?2k?x1?2t)?1?2k?x2?2t)
,同理可知:N(0, ,
x1?2x2?2
当且仅当t=﹣2时,对任意的k都成立,直线AB过定点Q(0,﹣2).
x2y29.【广西桂林市第十八中学2018届高三上学期第三次月考】已知椭圆C:2?2?1?a?b?0?的左,右
ab1焦点分别为F1,F2.过原点O的直线与椭圆交于M,N两点,点P是椭圆C上的点,若kPMkPN??,
4F1N?F1M?0,且?F1MN的周长为4?23. (1)求椭圆C的方程; (2) 设椭圆在点P处的切线记为直线?,点F1,F2,O在?上的射影分别为A,B,D,过P作?的垂线交x轴于点Q,试问
F1AF2B是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由. ?ODPQx2?y2?1;(2)1. 【答案】(1) 4m2n2【解析】试题分析; (1)设M?m,n?,则N??m,?n?,∴ 2?2?1,设P?x0,y0?,
aby?ny?n122,以及kAM?kBM??, a?4b????..?1?,由FkAP?,kBP?1N?F1M?0,由椭圆的
x?mx?m4222定义可得2a?2c?4?23???..?2?,结合a?b?c??..3,综合?1??23可得: ?????
..
a2?4,b2?1,可得椭圆C的方程;
(2)由(1)知F1?3,0,F2x0x?y0y?1,由此可得 44y?3x?F1A?F2B?1.,又∵PQ??,∴ PQ的方程为y?y0?0?x?x0?,可得Q?0,0?
x0?4????3,0,直线的方程为:
?则可得PQ?x02?16y024,又OD?4?1x02?16y02F1AF2B,∴ PQ?OD?1.,故??1.
ODPQ当直线?平行于x轴时,易知F1A?PQ?OD?F2B?1,结论显然成立. 综上,可知
F1AF2B为定值1. ?ODPQ有F1N?F2M,则F1N?F1M?MN?F1N?F2M?2c?2a?2c?4?23???..?2?
222∵a?b?c??..?3?,综合?1??2??3?可得: a?4,b?1
22
x2?y2?1. ∴椭圆C的方程为: 4(2)由(1)知F1?3,0,F2???3,0,直线的方程为:
?3x0?4x0?16y022?x0x?y0y?1 42即: x0x?4y0y?4?0,所以F1A??3x0?4x0?16y02
F2B??3x0+4x0?16y022?3x0?4x0?16y0222 ∴F1A?F2B?3x0?4x0?16y02?3x0?4x02?16y0216?3x02??1. 216?3x0∵PQ??,∴ PQ的方程为y?y0?4y03x0?3x?x?x0?,令y?0,可得x?0,∴ Q??4,0? x04??3x??2则PQ??x0?0??y0?4??2x02?y02?16x02?16y024 ..
又点O到直线?的距离为OD?4?1x0?16y022,∴PQ?OD?x02?16y024?4x0?16y022?1.
∴
F1AF2B??1. ODPQF1AF2B??1. ODPQ当直线?平行于x轴时,易知F1A?PQ?OD?F2B?1,结论显然成立. 综上,
【点睛】本题考查的知识点是直线与圆锥曲线的关系,椭圆的标准方程,直线与圆的位置关系,是解析几何的综合应用,难度较大.
2
10.【云南省玉溪第一中学2018届高三上学期第三次月考】在平面直角坐标系xOy中,直线l与抛物线y=4x相交于不同的A,B两点,O为坐标原点.
(1) 如果直线l过抛物线的焦点且斜率为1,求AB的值;
(2)如果OA?OB??4,证明:直线l必过一定点,并求出该定点. 【答案】(1)8;(2)证明见解析 【解析】试题分析:(Ⅰ)根据抛物线的方程得到焦点的坐标,设出直线与抛物线的两个交点和直线方程,是直线的方程与抛物线方程联立,得到关于y的一元二次方程,根据根与系数的关系,求出弦长;
(Ⅱ)设出直线的方程,同抛物线方程联立,得到关于y的一元二次方程,根据根与系数的关系表示出数量积,根据数量积等于﹣4,做出数量积表示式中的b的值,即得到定点的坐标.
令b-4b=-4,∴b-4b+4=0,∴b=2, ∴直线l过定点(2,0).∴若·=-4,则直线l必过一定点.
点睛:定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.
22
x2y211.【黑龙江省佳木斯市第一中学2017-2018学年高二上学期期中】已知椭圆C:2?2?1?a?b?0?,
ab且椭圆上任意一点到左焦点的最大距离为2?1,最小距离为2?1.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点S?0,??的动直线l交椭圆C于A,B两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点Q,使得以线段AB为直径的圆恒过点Q?若存在,求出点Q的坐标:若不存在,请说明理由.
??1?3?..
x2?y2?1;(2) 以线段AB为直径的圆恒过点Q?0,1?. 【答案】(1) 椭圆方程为2
当l与y轴平行时,以线段AB为直径的圆的方程为x?y?1. 故若存在定点Q,则Q的坐标只可能为Q?0,1?. 下面证明Q?0,1?为所求:
若直线l的斜率不存在,上述己经证明. 若直线l的斜率存在,设直线l:y?kx?221, A?x1,y1?,B?x2,y2?, 3∴QA?QB,即以线段AB为直径的圆恒过点Q?0,1?.
点睛:这个题是圆锥曲线中的典型题目,证明定值定点问题。第一问考查几何意义,第二问是常见的将图的垂直关系,转化为数量关系,将垂直转化为向量点积为0 ,再者就是向量坐标化的意识。还有就是这种证明直线过定点问题,可以先通过特殊位置猜出结果,再证明。
x2y2212.【四川省成都市新津中学2018届高三11月月考】已知椭圆C:2?2?1(a?b?0)的离心率为,
2ab且过点2,1.
??(1)求椭圆C的方程;
(2)设P是椭圆C长轴上的一个动点,过点P作斜率为
2的直线1交椭圆C于A,B两点,求证: 2PA?PB为定值.
22..
x2y2??1;【答案】(1)(2)证明见解析. 42c2【解析】试题分析:(1)由椭圆的离心率e??,求得a2?2c2,由a2?b2?c2,得b2?c2,将点2,1a2x2y2代入2?2?1,即可求得a和b的值,求得椭圆方程;(2)设P?m,0???2?m?2?, ?直线l的方程
2bb222是y??x?m?与椭圆的方程联立,利用韦达,根据两点间的距离公式将PA?PB用m 表示,化简
2后消去m即可得结果.
??
?x1?x2?m,x1x2?m?422222,?PA?PB??x1?m??y12?x2?m??y22115222222??x1?m???x1?m???x2?m???x2?m????x1?m???x2?m???444?525222?????x?x?2mx?x?2m?x?x2?2mx?x?2xx?2m??????1212121212?4?? 4?522222?(定值),为定值. ??m?2m?m?4?5?PA?PB??42
【方法点睛】本题主要考查待定待定系数法椭圆标准方程、韦达定理的应用以及圆锥曲线的定值问题,属
于难题. 探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
x2y213.【北京朝阳日坛中学2016-2017学年高二上学期期中】已知椭圆?:2?2?1(a?b?0)的离心率为
ab2,半焦距为c(c?0),且a?c?1,经过椭圆的左焦点F,斜率为k1?k1?0?的直线与椭圆交于A, B3两点, O为坐标原点. (I)求椭圆?的标准方程.
k(II)设R?1,0?,延长AR, BR分别与椭圆交于C, D两点,直线CD的斜率为k2,求证: 1为定
k2值.
x2y2??1;【答案】(I)(II)见解析. 95..
c2?【解析】试题分析:(I)依题意,得{a3 ,再由b2?a2?c2求得b2,从而可得椭圆的标准方程;
a?c?1y1(II)设C?x3,y3?, D?x4,y4?,可求得直线的方程为y??x?1?,与椭圆方程联立,由韦达定理可求
x1?1?5x?94y1??5x2?94y2?4y12,D,得y1y3??,进一步可求C?1, 同理???,从而可得k2,化简运算即x?5x?5x?5x?55?x112?1??2?可.
试题解析:
c2?a?3(I)由题意,得{a3 解得{ ,
c?2a?c?1∴b2?a2?c2?5,
x2y2??1. 故椭圆?的方程为95
..
点睛:本题主要考查了椭圆的方程及直线与椭圆的位置关系,是高考的必考点,属于难题.求椭圆方程的方法一般就是根据条件建立a,b,c的方程,求出a,b即可,注意a2?b2?c2,e?22c的应用;涉及直线与a圆锥曲线相交时,未给出直线时需要自己根据题目条件设直线方程,要特别注意直线斜率是否存在的问题,避免不分类讨论造成遗漏,然后要联立方程组,得一元二次方程,利用根与系数关系写出x1?x2,x1?x2,再根据具体问题应用上式,其中要注意判别式条件的约束作用. 14.【2017-2018学年高中数学(苏教版)选修1-1 课时跟踪训练】已知平面内的动点P到定直线l:x=22的距离与点P到定点F(2,0)之比为2. (1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若点N为轨迹C上任意一点(不在x轴上),过原点O作直线AB,交(1)中轨迹C于点A、B,且直线AN、BN的斜率都存在,分别为k1、k2,问k1·k2是否为定值?
x2y21??1 (2) k1·k2=- 【答案】(1) 422【解析】试题分析:(1)设出点P,利用两点间的距离公式分别表示出P到定直线的距离和到点F的距离的
比,建立方程求得x和y的关系式,即P的轨迹方程.(2)设出N,A,则B的坐标可知,代入圆锥曲线的方程相减后,可求得k1·k2=-试题解析:
(1)设点P(x,y),依题意,有
=
.整理,得+=1.所以动点P的轨迹C的方程为+
1证明原式. 2=1.
(2)由题意,设N(x1,y1),A(x2,y2),则B(-x2,-y2), +=1,+=1.k1·k2=
·
=
=
=-,为定值.
x2y215.【河北省鸡泽县第一中学2017-2018学年高二10月月考】如图,已知椭圆C:2?2?1?a?b?0?的
ab左焦点为F??1,0?,过点F做x轴的垂线交椭圆于A,B两点,且AB?3.
(1)求椭圆C的标准方程:
..
(2)若M,N为椭圆上异于点A的两点,且直线AM,AN的倾斜角互补,问直线MN的斜率是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
x2y21??1;(2) ?. 【答案】(1) 432
试题解析:
(1)由题意可知c?1,
b22b2?3,又a2?b2?1, 令x??c,代入椭圆可得y??,所以
aa22两式联立解得: a?4,b?3, x2y2???1 . 43又直线AM的斜率与AN的斜率互为相反数,在上式中以?k代替k,可得
..
4k2?12k?33xN??, , y??kx?k?NN3?4k22y?yNk?xM?xN??2k1所以直线MN的斜率kMN?M???,
xM?xNxM?xN21即直线MN的斜率为定值,其值为?.
2点睛: 本题主要考查直线与圆锥曲线位置关系,所使用方法为韦达定理法:因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用.
16.【北京市西城鲁迅中学2016-2017学年高二上学期期中】过点M?0,1?且与直线l:y??1相切,设圆心
C的轨迹为曲线E, A, B(A在y轴的右侧)为曲线E上的两点,点P?0,t?(t?0),且满足
AB??PB(??1). (Ⅰ)求曲线E的方程.
(Ⅱ)若t?6,直线AB的斜率为方程.
(Ⅲ)分别过A, B作曲线E的切线,两条切线交于点Q,若点Q恰好在直线l上,求证: t与QA?QB均为定值.
1,过A, B两点的圆N与抛物线在点A处共同的切线,求圆N的23??23?125?2【答案】(1) x?4y (2) ?x????y? (3)见解析 ??222????【解析】试题分析:(1)由抛物线定义得曲线E为抛物线,根据基本量可得其标准方程(2)先根据直线AB方程与抛物线方程解出A,B两点坐标,再利用导数求出在点A处的切线的斜率,则得圆心与A连线的直线
2?x12???x2方程,设圆一般式方程,利用三个条件解方程组得圆N的方程.(3)设A?x1, B?x2, Q?a,?1?,?,?,
44????2则利用导数求出在点A处的切线的斜率,利用点斜式写出切线方程x1?2ax1?4?0,同理可得2x2?2ax2?4?0,即得x2?2ax?4?0两根为x1,x2,利用韦达定理化简直线AB斜率得
22a,即得AB方2程为y?ax?1,因此t?1,再根据向量数量积可计算得QA?QB=0 2
由{x?4y ,得A?6,9?, B??4,4?.
x?2y?12?02..
∵x?4y,即y?212x, 41x. 22∴抛物线x?4y在点A处切线的斜率
1y???6?3.
2y??
3??23??3??23??∴圆C的方程为?x????y???4??4??????,
2??2??2??2??22223??23?125?整理得?x????y?. ??2??2?2?2?x12???x2(Ⅲ)设A?x1,?, B?x2,?, Q?a,?1?,
44????x12x1??x?x1?, 过点A的切线方程为y?422即x1?2ax1?4?0,
2同理得x2?2ax2?4?0,
22∴x1?x2?2a, x1x2??4, 又∵kAB2x12x2?4?x1?x2, ?4x1?x24..
整理得??4?2a?a?1?224a?8?1?0, 42∴t与QA?QB均为定值.
点睛:1.求定值问题常见的方法有两种
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值. 2.定点的探索与证明问题
(1)探索直线过定点时,可设出直线方程为y?kx?b,然后利用条件建立k,b等量关系进行消元,借助于直线系的思想找出定点.
(2)从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关. 17.【南宁市2018届高三毕业班摸底联考】已知抛物线(l)求抛物线的方程;
(2)抛物线上一点的纵坐标为1,过点设直线的斜率分别为,求证:
的直线与抛物线交于
为定值.
上一点
到焦点的距离为.
两个不同的点(均与点不重合),
【答案】(1);(2)证明见解析.
【解析】试题分析:(1)由焦半径定义和点在抛物线上建立两个方程,两个未知数,可求得抛物线方程。(2)由(1)知抛物线的方程,及,,设过点的直线的方程为,代入得
,由韦达定理可求得
为定值上。
(2)∵点在抛物线上,且∴∴代入
,设过点得
.
,即
,
的直线的方程为
,
..
设所以
,,则,,
.
18.如图,椭圆经过点,且离心率为.
()求椭圆的方程. ()经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,(均异于点),判断直线是否为定值?若是定值,求出改定值;若不是定值,请说明理由.
与的斜率之和
【答案】(1).()斜率之和为定值.
,
,结合
,解得:
【解析】(1)根据题意知:
,
,
,
.
∴椭圆的方程为:
从而直线,的斜率之和:
.
故直线、斜率之和为定值.
..
点睛:本题主要考查了椭圆的方程及直线与椭圆的位置关系,是高考的必考点,属于难题.求椭圆方程的方法一般就是根据条件建立
的方程,求出
即可,注意
的应用;涉及直线与圆锥曲线
相交时,未给出直线时需要自己根据题目条件设直线方程,要特别注意直线斜率是否存在的问题,避免不分类讨论造成遗漏,然后要联立方程组,得一元二次方程,利用根与系数关系写出,再根据具体问题应用上式,其中要注意判别式条件的约束作用. 19.【广西柳州市2018届高三毕业班上学期摸底联考】已知抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴上,且抛物线上有一点P?4,m?到焦点的距离为5. (1)求该抛物线C的方程;
(2)已知抛物线上一点M?t,4?,过点M作抛物线的两条弦MD和ME,且MD?ME,判断直线DE是否过定点?并说明理由.
【答案】(1)y?4x.(2)?8,?4?
2【解析】试题分析:(1)求出抛物线的焦点坐标,结合题意列关于p的等式求p,则抛物线方程可求;
(2)由(1)求出M的坐标,设出直线DE的方程x?my?t ,联立直线方程和抛物线方程,化为关于y的一元二次方程后D,E两点纵坐标的和与积,利用MD?ME?0 得到t与m的关系,进一步得到DE方程,由直线系方程可得直线DE所过定点.
(2)由(1)可得点M?4,4?,可得直线DE的斜率不为0, 设直线DE的方程为: x?my?t, 联立{x?my?t2y?4my?4t?0, ,得2y?4x则??16m2?16t?0①.
设D?x1,y1?,E?x2,y2?,则y1?y2?4m,y1y2??4t.
..
∴t?6??2?2m?1?,即t?4m?8或t??4m?4, 代人①式检验均满足??0,
∴直线DE的方程为: x?my?4m?8?m?y?4??8或x?m?y?4??4. ∴直线过定点?8,?4?(定点?4,4?不满足题意,故舍去).
点睛:抛物线的定义是解决抛物线问题的基础,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化.如果问题中涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛物线定义就能解决问题.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简单化.
20.【云南省昆明一中2018届高三第一次摸底测试】已知动点M?x,?y满足:
?x?1?2?y2??x?1?2?y2?22. (1)求动点M的轨迹E的方程;
(2)设过点N??1,0?的直线l与曲线E交于A,B两点,点A关于x轴的对称点为C(点C与点B不重合),证明:直线BC恒过定点,并求该定点的坐标.
x2?y2?1;【答案】(1)(2)直线过定点??2,0? ,证明见解析. 2【解析】试题分析:(1)动点M到点P??1,0?, Q?1,0?的距离之和为22,且PQ?22,所以动点M的轨迹为椭圆,从而可求动点M的轨迹E的方程;(2)直线l的方程为: y?k?x?1?,由 得?1?2k2?x2?4k2x?2k2?2?0,,根据韦达定理可得 {x2 2?y?12y?y1x1y2?x2y1x?2,即可证明其过定点. ?2,直线BC的方程为y?2x2?x1x2?x1y?k?x?1?..
4k2k?2xx?, , 12221?2k1?2ky?y1y?yxy?xy直线BC的方程为: y?y2?2?x?x2?,所以y?21x?1221,
x2?x1x2?x1x2?x1所以x1?x2??令y?0,则x?22x1y2?x2y12kx1x2?k?x1?x2?2x1x2??x1?x2?????2,
y2?y1k?x1?x2??2k?x1?x2??2所以直线BC与x轴交于定点D??2,0?.
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