
?第5講 圓錐曲線綜合問題
目錄
重難點(diǎn)題型突破
突破一:求橢圓,雙曲線,拋物線軌跡方程
突破二:離心率問題
突破三:圓錐曲線上點(diǎn)到定點(diǎn)(定直線)距離最值
突破四:圓錐曲線中三角形(四邊形)面積最值問題
突破五:圓錐曲線中定點(diǎn),定值問題
突破六:圓錐曲線中定直線問題
突破七:圓錐曲線中的向量問題
突破一:求橢圓,雙曲線,拋物線軌跡方程
1.(2022·北京·海淀教師進(jìn)修學(xué)校附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二階段練習(xí))平面直角坐標(biāo)系中,動(dòng)圓T與x軸交于兩點(diǎn)A,B,與y軸交于兩點(diǎn)C,D,若|AB|和均為定值,則T的圓心軌跡一定是(????)
A.橢圓(或圓) B.雙曲線 C.拋物線 D.前三個(gè)答案都不對
【答案】D
【詳解】設(shè)圓心,半徑,由圓在軸上截得弦長為得,
所以,同理:
兩式相減消去得
當(dāng)時(shí),,圓心軌跡為直線,
當(dāng)時(shí),,因?yàn)閨AB|和均為定值,故圓心軌跡為雙曲線,
故選:D.
2.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知兩圓,動(dòng)圓與圓外切,且和圓內(nèi)切,則動(dòng)圓的圓心的軌跡方程為(????)
A. B.
C. D.
【答案】D
【詳解】如圖,
設(shè)動(dòng)圓的半徑為,則,,
則,
所以動(dòng)圓圓心的軌跡是以,為焦點(diǎn),以為實(shí)軸長的雙曲線的右支.
因?yàn)椋?br />
所以.
故動(dòng)圓圓心的軌跡方程為.
故選:D.
3.(2022·湖北省天門外國語學(xué)校高二階段練習(xí))直線和上各有一點(diǎn)(其中點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為且滿足),的面積為4,則的中點(diǎn)的軌跡方程為(????)
A. B.
C. D.
【答案】B
【詳解】因?yàn)橹本€和互相垂直,
所以,
又,
所以點(diǎn)在一,四象限或者二,三象限,
設(shè),
因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),
所以,
所以
因?yàn)椋?br />
所以,
所以,
所以,
所以,即,
故選:B
4.(多選)(2022·湖北·高二階段練習(xí))圓的半徑為定長是圓上任意一點(diǎn),是圓所在平面上與不重合的一個(gè)定點(diǎn),線段的垂直平分線和直線相交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),點(diǎn)的軌跡可能是(????)
A.一個(gè)點(diǎn) B.橢圓 C.拋物線 D.雙曲線
【答案】ABD
【詳解】(1)因?yàn)闉閳A內(nèi)的一定點(diǎn),為上的一動(dòng)點(diǎn),線段的垂直平分線交半徑于點(diǎn),可得,即動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離之和為定值,
①當(dāng)不重合時(shí),根據(jù)橢圓的定義,可知點(diǎn)的軌跡是:以為焦點(diǎn)的橢圓;
②當(dāng)重合時(shí),點(diǎn)的軌跡是圓;
(2)當(dāng)為圓外的一定點(diǎn),為上的一動(dòng)點(diǎn),
線段的垂直平分線交直線于點(diǎn),
可得,
即動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離之差絕對值為定值,
根據(jù)雙曲線的定義,可得點(diǎn)的軌跡是:以為焦點(diǎn)的雙曲線;
(3)當(dāng)為圓上的一定點(diǎn),為上的一動(dòng)點(diǎn),此時(shí)點(diǎn)的軌跡是圓心.
綜上可得:點(diǎn)的軌跡可能是點(diǎn)、圓、橢圓和雙曲線.
故選:ABD
5.(多選)(2022·江蘇南通·高二期中)過橢圓外一點(diǎn)作橢圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,如果,那么點(diǎn)的軌跡可能是(????)
A.直線 B.圓 C.橢圓 D.線段
【答案】BC
【詳解】依題意可知直線和直線的斜率存在,
設(shè)過的橢圓的切線方程為,
由消去并化簡得:,
其,
整理得,,
其,整理得,符合題意,
所以,
整理得①,,
當(dāng)時(shí),,①即,
即點(diǎn)的軌跡是圓的一部分.
當(dāng)或時(shí),,由于,所以點(diǎn)的軌跡是橢圓的一部分.
故選:BC
6.(2022·上海市嘉定區(qū)第一中學(xué)高二期末)已知、,,函數(shù).若、、成等比數(shù)列,則平面上點(diǎn)的軌跡是______.
【答案】雙曲線和直線
【詳解】解:由題意得,
即,
對其進(jìn)行整理變形:
,
,
,
,
所以或,
其中為雙曲線,為直線.
故答案為:雙曲線和直線.
7.(2022·福建三明·高二期中)雙曲線:實(shí)軸的兩個(gè)頂點(diǎn)為,,點(diǎn)為雙曲線上除,外的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),若,,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程是______.
【答案】且
【詳解】設(shè),
由雙曲線方程知,實(shí)軸的兩個(gè)頂點(diǎn),
,
∵QA⊥PA,∴,
可得,
同理根據(jù)QB⊥PB,可得,兩式相乘可得
∵點(diǎn)為雙曲線M上除A、B外的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),
,整理得,
,化簡可得,由點(diǎn)不與重合,知.
動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程是且.
故答案為:且.
8.(2022·河北·任丘市第一中學(xué)高二期中)已知,B是圓C:上的任意一點(diǎn),線段BF的垂直平分線交BC于點(diǎn)P.則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為______.
【答案】
【詳解】解:圓,圓心為,半徑為4,
因?yàn)榫€段的垂直平分線交于點(diǎn),所以,
所以.
所以由橢圓定義知,的軌跡是以,為焦點(diǎn)的橢圓,方程為.
故答案為:.
9.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線與直線有唯一的公共點(diǎn),過點(diǎn)且與垂直的直線分別交軸?軸于兩點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),點(diǎn)的軌跡方程是___________.
【答案】
【詳解】由得,,
因?yàn)榕c雙曲線有唯一的公共點(diǎn),即相切于點(diǎn),
所以
化簡得,,
所以過點(diǎn)且與垂直的直線為,
所以,
所以
所以點(diǎn)的軌跡是.
故答案為:
10.(2022·吉林·遼源市第五中學(xué)校高三期中)已知過定點(diǎn)的直線交曲線于A,B兩點(diǎn).
(1)若直線的傾斜角為,求;
(2)若線段的中點(diǎn)為,求點(diǎn)的軌跡方程.
【答案】(1)
(2),其中
【詳解】(1)由題得l方程為:,將其與聯(lián)立有
,消去y得:,解得或.
則令A(yù),B,則=.
(2)由題,直線存在,故設(shè)l方程為:.
將其與聯(lián)立有:,消去y得:
因l與雙曲線有兩個(gè)交點(diǎn),則,
得且.設(shè).
又設(shè)M坐標(biāo)為,則.
因A,B在雙曲線上,則有.
又M,在直線l上,則.
故
由韋達(dá)定理有,,.
則M坐標(biāo)為.
又,且,則或.
綜上點(diǎn)的軌跡方程為:,其中.
11.(2022·四川·雅安中學(xué)高二期中)已知拋物線經(jīng)過點(diǎn)(a為正數(shù)),F(xiàn)為拋物線的焦點(diǎn),且.
(1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若點(diǎn)Q為拋物線C上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)M為線段的中點(diǎn),求點(diǎn)M的軌跡方程.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由拋物線經(jīng)過點(diǎn),
可得,可得,
又,可得,
解得,
故拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(2)由(1)知,則,
設(shè),
根據(jù)點(diǎn)M為線段的中點(diǎn),
可得即
由點(diǎn)Q為拋物線C上一動(dòng)點(diǎn),可得,
整理可得點(diǎn)M的軌跡方程為.
12.(2022·全國·高二單元測試)已知?jiǎng)狱c(diǎn)是曲線上任一點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離和到直線的距離相等,求的方程,并說明是什么曲線;
【答案】曲線的方程為,表示以為焦點(diǎn),直線為準(zhǔn)線的拋物線
【詳解】解:因?yàn)榍€上任意一點(diǎn)到點(diǎn)的距離和到直線的距離相等,滿足拋物線定義,
所以曲線是以為焦點(diǎn),直線為準(zhǔn)線的拋物線,
故曲線的方程為:.
13.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知直線和 與拋物線 (p>0)分別相交于A,B兩點(diǎn)(異于原點(diǎn)O)與直線l:y=2x+p分別相交于P,Q兩點(diǎn),且.求線段AB的中點(diǎn)M的軌跡方程;
【答案】
【詳解】聯(lián)立,解得:,
把代入得:,
所以,
同理可得:,
則線段AB的中點(diǎn)M的坐標(biāo)為,
因?yàn)椋?br />
所以,????
消去得:
所以線段AB的中點(diǎn)M的軌跡方程為.
14.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)到定點(diǎn)的距離比它到x軸的距離大,求點(diǎn)P的軌跡C的方程;
【答案】或
【詳解】依題意,得,即①,,
兩邊平方得,
②,
兩邊平方得,
整理得,即,
可得或,
當(dāng)時(shí),②轉(zhuǎn)化為,所以,
此時(shí)①轉(zhuǎn)化為,所以,
所以點(diǎn)的軌跡的方程為或.
15.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知點(diǎn),,為直線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且,動(dòng)點(diǎn)滿足,(其中為坐標(biāo)原點(diǎn)),求動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程.
【答案】
【詳解】設(shè)、、,
則,,,
由,得,且點(diǎn)、均不在軸上,故,且,.由,得,即.由,得,即.
∴,
∴動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程為:.
突破二:離心率問題
1.(2022·湖南·模擬預(yù)測)若,橢圓C:與橢圓D:的離心率分別為,,則(????)
A.的最小值為 B.的最小值為
C.的最大值為 D.的最大值為
【答案】D
【詳解】解:因?yàn)椋?br />
所以,,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立,
故的最大值為,無最小值.
故選:D
2.(2022·河北·模擬預(yù)測)設(shè)?分別是橢圓的左?右焦點(diǎn),為橢圓上的一點(diǎn),若的最大值為,則橢圓的離心率的取值范圍是(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【詳解】根據(jù)題意可知,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立,所以,即,所以,即,
故選:A.
3.(2022·全國·模擬預(yù)測)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,上頂點(diǎn)為,直線與的另一個(gè)交點(diǎn)為.若,則的離心率為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】左、右焦點(diǎn)分別為,,上頂點(diǎn)為,∴,設(shè),則,
由,根據(jù)勾股定理,有,即
解得,即,
由,,,,三點(diǎn)共線,
∴,代入橢圓方程,有,化簡得,
所以橢圓離心率為.
故選:B
4.(2022·湖南永州·一模)已知橢圓分別為其左?右焦點(diǎn),過作直線軸交橢圓于兩點(diǎn),將橢圓所在的平面沿軸折成一個(gè)銳二面角,設(shè)其大小為,翻折后兩點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)分別為,記.若,則橢圓的離心率為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】將代入中,解得:,
所以,且,
則在中分別由余弦定理得,
,
所以
又由得:,
所以,即,所以,即離心率為.
故選:A.
5.(2022·四川省瀘縣第二中學(xué)模擬預(yù)測(文))已知橢圓的左右焦點(diǎn)為,若橢圓C上恰好有6個(gè)不同的點(diǎn)P,使得為等腰三角形,則橢圓C的離心率的取值范圍是(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【詳解】法一:顯然,是短軸端點(diǎn)時(shí),,滿足為等腰三角形,因此由對稱性,還有四個(gè)點(diǎn)在四個(gè)象限內(nèi)各有一個(gè),
設(shè)是第一象限內(nèi)使得為等腰三角形的點(diǎn),
若,則,又,
消去整理得:,
解得(舍去)或,
由得,
所以,即,
若,則,又,
消去整理得:,
解得或,舍去.
所以,
所以,即,
時(shí),,是等邊三角形,只能是短軸端點(diǎn),只有2個(gè),不合題意.
綜上,的范圍是.
法二:①當(dāng)點(diǎn)與短軸的頂點(diǎn)重合時(shí),構(gòu)成以為底邊的等腰三角形,此種情況有2個(gè)滿足條件的;
②當(dāng)構(gòu)成以為一腰的等腰三角形時(shí),根據(jù)橢圓的對稱性,只要在第一象限內(nèi)的橢圓上恰好有一點(diǎn)滿足為等腰三角形即可,則或
當(dāng)時(shí),則,即,則,
當(dāng)時(shí),則有,則,
綜上所述,橢圓的離心率取值范圍是.
故選:A.
6.(2022·安徽·合肥市第六中學(xué)模擬預(yù)測(理))已知斜率為的直線l與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),與x軸,y軸分別交于C,D兩點(diǎn),若C,D恰好是線段的兩個(gè)三等分點(diǎn),則橢圓E的離心率e為(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【詳解】如圖,設(shè),,∵C,D分別是線段的兩個(gè)三等分點(diǎn),∴,,則,
得,
利用點(diǎn)差法,由兩式相減得,
整理得到,即,所以.
故選:C.
7.(2022·安徽·蚌埠二中模擬預(yù)測(理))一個(gè)底面半徑為1,高為3的圓柱形容器內(nèi)裝有體積為的液體,當(dāng)容器傾斜且其中液體體積不變時(shí),液面與容器壁的截口曲線是橢圓,則該橢圓離心率的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【詳解】當(dāng)液面傾斜至如圖所示位置時(shí),
設(shè),.
因?yàn)閳A柱底面積為,故液體體積為
,解得,即,
,故,所以,,
即,所以離心率,即橢圓離心率的取值范圍是.
故選:
8.(2022·河北·模擬預(yù)測)已知、分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),為右頂點(diǎn),為上頂點(diǎn),若在線段上(不含端點(diǎn))存在不同的兩點(diǎn),使得,則橢圓的離心率的取值范圍為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】易知點(diǎn)、、、,則線段的方程為,
在線段上取一點(diǎn),滿足,則,
,,
所以,,
整理可得,
由題意可知,關(guān)于的方程在時(shí)有兩個(gè)不等的實(shí)根,
則,可得,可得,
所以,.
故選:D.
9.(2022·江蘇鹽城·三模)已知點(diǎn)為橢圓:的上頂點(diǎn),點(diǎn),在橢圓上,滿足且,若滿足條件的△有且只有一個(gè),則的離心率的取值范圍為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】設(shè)直線:,則:,而,
不妨取,直線與橢圓聯(lián)立,消去得,解得,
所以,則,
因?yàn)椋裕?br />
整理得,,易知符合,
因?yàn)闈M足條件的△有且只有一個(gè),
所以無之外的解,整理得,
所以,即,
所以離心率.
故選:B
10.(2022·廣西廣西·模擬預(yù)測(理))雙曲線的左右頂點(diǎn)分別為,曲線上的一點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn)為,若直線的斜率為,直線的斜率為,則當(dāng)取到最小值時(shí),雙曲線離心率為( ?。?br />
A. B.2 C.3 D.6
【答案】B
【詳解】設(shè),
則,,所以,
將曲線方程代入得,
又由均值定理得,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號成立,
所以離心率,
故選:B
11.(2022·陜西·寶雞中學(xué)模擬預(yù)測(理))已知雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別為,為雙曲線右支上的一點(diǎn),若在以為直徑的圓上,且,則該雙曲線離心率的取值范圍為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】在以為直徑的圓上,,
,,,,
由雙曲線定義知:,即,
;
,,,
則,,
即雙曲線離心率的取值范圍為.
故選:D.
12.(2022·四川省宜賓市第四中學(xué)校模擬預(yù)測(文))已知是雙曲線的右焦點(diǎn),點(diǎn),連接與漸近線交于點(diǎn),,則C的離心率為 (????)
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】由題可知,,所以直線AF的方程為.
,解得,
,即
,同除可得:
解得或(舍).
故選:A.
13.(2022·四川雅安·三模(文))已知雙曲線的右焦點(diǎn)為F,若過點(diǎn)F且傾斜角為的直線與雙曲線的右支有且只有一個(gè)交點(diǎn),則此雙曲線離心率的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】由題可得漸近線的斜率滿足,
所以離心率.
故選:D.
14.(2022·山西·模擬預(yù)測(理))雙曲線的右頂點(diǎn)為在軸上,若上存在一點(diǎn)(異于點(diǎn))使得,則的離心率的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】設(shè),
∵,
點(diǎn)的軌跡方程為.
聯(lián)立得,
解得(舍去),,
由題意知點(diǎn)在雙曲線的右支上,即,
故,化簡得,
因?yàn)?,所以?br />
故選:D.
15.(2022·全國·贛州市第三中學(xué)模擬預(yù)測(理))雙曲線:的左?右焦點(diǎn)分別為,,若在雙曲線上有一點(diǎn)使得三角形為直角三角形,且該三角形某個(gè)銳角的正切值為,那么該雙曲線離心率的最大值為(????)
A. B. C. D.5
【答案】C
【詳解】設(shè)焦點(diǎn)的坐標(biāo)為,由于雙曲線是對稱圖形,故我們只需要考慮點(diǎn)在第一象限的情況,此時(shí)可分為三類:
①為直角,的正切值為.
設(shè),,則,,化簡可得
所以,而,由正切函數(shù)的定義知,又 ,所以,所以,由于,所以;
②為直角,的正切值為,因?yàn)?,,由正切函數(shù)的定義知,同理可得,所以;
③∵當(dāng)時(shí),
因?yàn)辄c(diǎn)在右支,所以,所以,
所以,故,又
所以,,
又,所以,
所以,
綜上所述,該雙曲線離心率的最大值為.
故選:C .
16.(2022·內(nèi)蒙古呼和浩特·二模(理))已知點(diǎn)F為雙曲線(,)的右焦點(diǎn),若雙曲線左支上存在一點(diǎn)P,使直線與圓相切,則雙曲線離心率的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】設(shè)直線為,
因?yàn)橹本€與圓相切,
所以,所以
解得,
因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲線的右支上,
所以,
所以,所以,
所以,
所以,
故選:B
17.(2022·甘肅蘭州·一模(理))已知橢圓:與雙曲線有公共的焦點(diǎn)?,為曲線?在第一象限的交點(diǎn),且的面積為2,若橢圓的離心率為,雙曲線的離心率為,則的最小值為(????)
A.9 B. C.7 D.
【答案】B
【詳解】記橢圓中的幾何量為a,b,c,雙曲線中的幾何量為,,
則由橢圓和雙曲線定義可得…①,…②,
兩式平方相減整理得,
記,則由余弦定理得…③
①2-③得…④
由面積公式可得,即,代入④整理得,
因?yàn)椋?,所以,得?br />
所以,即,
所以,即,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立.
故選:B
突破三:圓錐曲線上點(diǎn)到定點(diǎn)(定直線)距離最值
1.(2022·河南鄭州·三模(文))斜率為1的直線l與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),則的最大值為(????)
A.2 B. C. D.
【答案】D
【詳解】設(shè)兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,,直線l的方程為,
由消去y得,
則,.
∴
,
∴當(dāng)時(shí),取得最大值,
故選:D.
2.(2022·四川·成都外國語學(xué)校高二期中(理))已知,,分別為橢圓C:的左,右焦點(diǎn),過垂直于長軸的直線交橢圓C于A、B兩點(diǎn),且;Q為C上任意一點(diǎn),求的最小值為(????)
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【詳解】連接,
由橢圓方程可得,故
在橢圓方程,令,則,
因?yàn)?,故,解得?br />
故橢圓方程為:.
而,
因?yàn)?,故?br />
當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線且在中間時(shí)等號成立,
故即的最小值為3.
故選:A.
3.(2022·江蘇南通·高二期中)若點(diǎn),分別在橢圓和直線上運(yùn)動(dòng),則的最小值為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】由橢圓方程可設(shè),
則到直線的距離為
,
當(dāng)時(shí),,
所以的最小值為,
故選:A
4.(2022·四川攀枝花·高二期末(理))已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,點(diǎn)在的左支上,過點(diǎn)作的一條漸近線的垂線,垂足為,則的最小值為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】由題意得,故, 如圖所示:
到漸近線的距離,
則,當(dāng)且僅當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí)取等號,
∴的最小值為.
故選:D
5.(2022·福建·莆田第六中學(xué)高二階段練習(xí))已知點(diǎn)是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為,則點(diǎn)到點(diǎn)A的距離與到軸的距離之和的最小值為(????)
A.13 B.12 C.11 D.
【答案】B
【詳解】如圖,⊥軸,連接,
由拋物線定義得:拋物線的準(zhǔn)線方程為,焦點(diǎn)坐標(biāo)為,
故,
則點(diǎn)到點(diǎn)A的距離與到軸的距離之和,
連接,與拋物線交于點(diǎn),此時(shí),
故點(diǎn)到點(diǎn)A的距離與到軸的距離之和的最小值為,
其中,故最小值為.
故選:B
6.(2022·陜西·交大附中模擬預(yù)測(文))已知拋物線的焦點(diǎn)為,若,是拋物線上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為(????)
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【詳解】根據(jù)題意,作圖如下:
設(shè)點(diǎn)P在其準(zhǔn)線x=-1上的射影為A,由拋物線的定義得:.
所以要使取得最小值,只需最小.
因?yàn)?當(dāng)且僅當(dāng)M,P,A三點(diǎn)共線時(shí)取“=”),
此時(shí)點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為1,設(shè)其橫坐標(biāo)為x0.
因?yàn)镻(x0,1)為拋物線上的點(diǎn),則有,解得:.
當(dāng)P為(,1)時(shí), 取得最小值2.
故選:B.
7.(2022·全國·高三階段練習(xí))已知雙曲線,過雙曲線C上任意一點(diǎn)P作兩條漸近線的垂線,垂足分別為M,N.則的最小值為______.
【答案】##
【詳解】雙曲線,,
雙曲線的漸近線方程為,
設(shè)是雙曲線上任意一點(diǎn),,
則,.
由點(diǎn)到直線的距離公式得,
兩邊平方得
所以,即的最小值為.
故答案為:
8.(2022·江蘇南通·高三階段練習(xí))已知是拋物線上一點(diǎn),則的最小值為______.
【答案】
【詳解】如下圖示,過拋物線上的動(dòng)點(diǎn)作直線的垂線交直線于,過點(diǎn)作軸的垂線交軸于Q,交準(zhǔn)線于G點(diǎn),F(xiàn)為拋物線焦點(diǎn).
則,動(dòng)點(diǎn)到軸的距離為.
,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),有最小值,即(為點(diǎn)到直到的距離).
而到直線距離為:.
,
.
最小值為:.
故答案為:.
9.(2022·新疆維吾爾自治區(qū)喀什第二中學(xué)高二期末(理))已知P為拋物線y2=4x上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),直線l1:x=-1,l2:x+y+3=0,則P到直線l1,l2的距離之和的最小值為_______
【答案】
【詳解】將P點(diǎn)到直線l1:的距離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)P到焦點(diǎn)F(1,0)的距離,過點(diǎn)F作直線l2的垂線,交拋物線于點(diǎn)P,此即為所求最小值點(diǎn),
∴P到兩直線的距離之和的最小值為=2,
故答案為:.
10.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓的焦點(diǎn)為,,點(diǎn)P為橢圓上任意一點(diǎn),過作的外角平分線所在直線的垂線,垂足為點(diǎn)Q.拋物線上有一點(diǎn)M,它在x軸上的射影為點(diǎn)H,則的最小值是________.
【答案】
【詳解】解:如圖所示,延長交于點(diǎn),連接.
因?yàn)榈耐饨瞧椒志€是,且,
所以, 因?yàn)?
所以,
因?yàn)?
所以點(diǎn)的軌跡為以點(diǎn)為圓心2為半徑的圓,
所以點(diǎn)的軌跡方程為.
由題得拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為.
所以,
所以
因?yàn)?
所以.
所以的最小值是.
故答案為:
突破四:圓錐曲線中三角形(四邊形)面積最值問題
1.(2022·湖北·高二階段練習(xí))在中,已知點(diǎn)與邊上的中線長之和為6.記的重心的軌跡為曲線.
(1)求的方程;
(2)若圓,過坐標(biāo)原點(diǎn)且與軸不重合的任意直線與圓相交于點(diǎn),直線與曲線的另一個(gè)交點(diǎn)分別是點(diǎn),求面積的最大值.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)解:根據(jù)三角形重心的性質(zhì)及已知條件,得
∵,
∴曲線C是以為焦點(diǎn),長軸長的橢圓(不含x軸上的兩點(diǎn))
由,得
∴的方程為;
(2)解:法一?
因?yàn)?,由題意知直線的斜率存在且不為,,
不妨設(shè)直線PE的斜率為,則.
由,解得或,
∴
∴,
用代替,可得,
∴,
設(shè),由,可得,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),取等號,
∴,
∴,
令,函數(shù)在上遞增,
∴,
∴,當(dāng)時(shí),取等號,
∴面積的最大值為.
法二?設(shè),易知斜率存在,設(shè)直線為
由得,
∴,
∵,
∴,得,即
整理得:,
(舍去)
∴與軸交于
∴
設(shè)
∴在時(shí)單調(diào)遞減,
當(dāng),即時(shí),
2.(2022·重慶巴蜀中學(xué)高二階段練習(xí))定義:若點(diǎn)在橢圓上,并滿足,則稱這兩點(diǎn)是關(guān)于的一對共軛點(diǎn),或稱點(diǎn)關(guān)于的一個(gè)共軛點(diǎn)為.已知點(diǎn)在橢圓上,是坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求點(diǎn)關(guān)于的所有共軛點(diǎn)的坐標(biāo):
(2)設(shè)點(diǎn)在上,且,求點(diǎn)關(guān)于的所有共軛點(diǎn)和點(diǎn)所圍成封閉圖形面積的最大值.
【答案】(1);
(2).
【詳解】(1)設(shè)點(diǎn)關(guān)于的共軛點(diǎn)的坐標(biāo)為,由題意有,
消去得,解得,
即點(diǎn)關(guān)于的共軛點(diǎn)有且只有一個(gè),坐標(biāo)為,即為本身;
(2)因?yàn)?,所以?br />
所以設(shè)直線方程為:,
將其與橢圓方程聯(lián)立有,消去得.
由題有.
又設(shè),則.
則
.
又設(shè)到直線距離為,則.
則所圍成的圖形面積為
,當(dāng)且僅當(dāng),即取等號.
故點(diǎn)關(guān)于的所有共軛點(diǎn)和點(diǎn)所圍成封閉圖形面積的最大值為.
3.(2022·河北·衡水市第二中學(xué)高二期中)已知拋物線的準(zhǔn)線過橢圓的左焦點(diǎn),且橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)與短軸的兩個(gè)端點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)正三角形.
(1)求橢圓的方程;
(2)直線交橢圓于兩點(diǎn),點(diǎn)在線段上移動(dòng),連接交橢圓于兩點(diǎn),過作的垂線交軸于,求面積的最小值.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)解:由題知拋物線的準(zhǔn)線為,
,
因?yàn)闄E圓的一個(gè)焦點(diǎn)與短軸的兩個(gè)端點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)正三角形,
,
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:;
(2)由(1)得橢圓的方程為,
的垂線交軸于,
的斜率存在,
連接交橢圓于兩點(diǎn),
的斜率不為0,
不妨設(shè),
則,
聯(lián)立,
即,
,
,
設(shè),
,
,
解得:,
到直線的距離為:,
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等,
故面積的最小值為.
4.(2022·山西省運(yùn)城中學(xué)校高二期中)已知橢圓,點(diǎn)P為E上的一動(dòng)點(diǎn),分別是橢圓E的左?右焦點(diǎn),的周長是12,橢圓E上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的最短距離是2.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)的動(dòng)直線l與橢圓交于P,Q兩點(diǎn),求面積的最大值及此時(shí)l的方程.
【答案】(1)
(2),此時(shí)直線的方程為:.
【詳解】(1)由題意得,解得:,
橢圓的方程是:.
(2)設(shè),
聯(lián)立消去得:
由題意可知:點(diǎn),
所以
令,則,所以,
,易知在單調(diào)遞增,
所以當(dāng),此時(shí),所以直線的方程為:.
5.(2022·遼寧·鞍山一中高二期中)已知橢圓經(jīng)過點(diǎn)且離心率為
(1)求橢圓的方程
(2)過點(diǎn)的直線與橢圓相交于、兩點(diǎn),為橢圓的左焦點(diǎn),記的面積為,求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)橢圓的離心率,即,故,
橢圓過點(diǎn),故,,橢圓為.
(2)易知直線斜率不為0,設(shè)直線方程為,聯(lián)立得,
得到,,
,
,
設(shè),,則
函數(shù)在上單調(diào)遞增,故,
故.
6.(2022·全國·高三專題練習(xí))如圖,橢圓和圓,已知橢圓的離心率為,直線與圓相切.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)橢圓的上頂點(diǎn)為,是圓的一條直徑,不與坐標(biāo)軸重合,直線、與橢圓的另一個(gè)交點(diǎn)分別為、,求的面積的最大值及此時(shí)所在的直線方程.
【答案】(1)
(2),所在的直線方程為
【詳解】(1)直線與圓相切,則,
由橢圓的離心率,解得:,
橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:;
(2)由題意知直線,的斜率存在且不為0,,
不妨設(shè)直線的斜率為,則直線.
由,得,或,
所以.
用代替,
則,
,
,
設(shè),則.
當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí)取等號,
所以.
即,.
直線的斜率,
所在的直線方程:.
7.(2022·全國·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知橢圓和拋物線,橢圓的左,右焦點(diǎn)分別為,,且橢圓上有一點(diǎn)滿足,拋物線的焦點(diǎn)為.
(1)求橢圓的方程;
(2)過作兩條互相垂直的直線和,其中直線交橢圓于,兩點(diǎn),直線交拋物線于,兩點(diǎn),求四邊形面積的最小值.
【答案】(1)
(2)8
【詳解】(1)由題意可知,拋物線的焦點(diǎn)為,
因?yàn)閽佄锞€的焦點(diǎn)為,所以橢圓的半焦距,
又橢圓有一點(diǎn)滿足,
所以橢圓的離心率,所以,,
則求得橢圓的方程是.
(2)當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線即為軸,與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),不滿足條件;
當(dāng)直線的斜率為時(shí),,為橢圓長軸兩端點(diǎn),
直線軸,,四邊形的面積;
當(dāng)直線的斜率時(shí),設(shè)直線的方程為,,,,,
聯(lián)立直線與橢圓,消去可得,
則,.
則弦長
,
設(shè),,,,聯(lián)立直線與拋物線,
消去可得,則,
由拋物線的定義,弦長,
由于,則四邊形的面積,
令,則,
即,令,則,
可知時(shí),,則單調(diào)遞增,則(3),
綜上,當(dāng)直線斜率時(shí),四邊形面積有最小值8.
8.(2022·全國·高三專題練習(xí))在直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn),,動(dòng)點(diǎn)滿足:.
(1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程;
(2)若分別過點(diǎn)、,作兩條平行直線,,設(shè),與軌跡的上半部分分別交于、兩點(diǎn),求四邊形面積的最大值.
【答案】(1);
(2)3.
【詳解】(1)設(shè)點(diǎn),由點(diǎn),.動(dòng)點(diǎn)滿足:.
.
由橢圓定義可知點(diǎn)的軌跡是以點(diǎn),為焦點(diǎn),長軸長為4的橢圓,
故其方程為:.
(2)設(shè)直線,它與軌跡的另一個(gè)交點(diǎn)為,設(shè)為到直線的距離,也即到直線的距離;
由橢圓的對稱性知:,
與聯(lián)立,消去,得,設(shè)兩點(diǎn)的坐標(biāo)為
則△顯然成立,且,
,
又,,令,
則,
設(shè),在上任取,則,
因?yàn)椋士傻?,,即?br />
故在上單調(diào)遞增.
在,上單調(diào)遞增
當(dāng)即時(shí),取得最大值3,
故所以四邊形面積的最大值為3.
9.(2022·湖南師大附中高二階段練習(xí))已知雙曲線,其虛軸長為,直線與曲線的左支相交于相異兩點(diǎn).
(1)求的取值范圍;
(2)為坐標(biāo)原點(diǎn),若雙曲線上存在點(diǎn),使(其中),求的面積的取值范圍.
【答案】(1);
(2).
【詳解】(1)因?yàn)殡p曲線的虛軸長為,所以,
故雙曲線方程為.
聯(lián)立消去整理得,
因?yàn)橹本€與曲線的左支相交于相異兩點(diǎn),所以該方程有兩個(gè)不相等的負(fù)數(shù)根,設(shè).
,解得.
實(shí)數(shù)的取值范圍是.
(2)設(shè),由得:.
所以,,
故,,.
點(diǎn)在雙曲線上,,
整理得,
因?yàn)?,,所以,?
,
又點(diǎn)到直線的距離為
,
,
由于,
,,令,則,.
令,.
,且設(shè),
則
,
因?yàn)椋?,所以,所以有?br />
所以,所以,在上單調(diào)遞增,
所以,當(dāng)時(shí),有最小值;
當(dāng)時(shí),有最大值.
故.
10.(2022·上?!?fù)旦附中高二期中)如圖,為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,離心率為;雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為、,離心率為,已知, 且 過作的不垂直于軸的弦,為的中點(diǎn),直線與交于、兩點(diǎn).
(1)求、的方程;
(2)若四邊形為平行四邊形,求直線的方程;
(3)求四邊形面積的最小值.
【答案】(1),
(2)或
(3)
【詳解】(1)解:由題意可得,,,則,
,,,
所以,橢圓的方程為,雙曲線的方程為.
(2)解:由(1)可知,因?yàn)橹本€不垂直于軸,設(shè)直線的方程為,
設(shè)點(diǎn)、、,
聯(lián)立可得,,
由韋達(dá)定理可得,,
則,,所以,點(diǎn),
因?yàn)樗倪呅螢槠叫兴倪呅危瑒t為線段的中點(diǎn),故點(diǎn),
將點(diǎn)的坐標(biāo)代入雙曲線的方程可得,即,
解得,
因此,直線的方程為或.
(3)解:由(2)可得,
,所以,直線的方程為,
聯(lián)立可得,所以,,
不妨取點(diǎn)、,
所以點(diǎn)到直線的距離為,
點(diǎn)到直線的距離為,
則,
所以,四邊形的面積為
,
故當(dāng)時(shí),四邊形的面積取最小值.
11.(2022·江蘇省邗江中學(xué)高二期中)在一張紙片上,畫有一個(gè)半徑為4的圓(圓心為M)和一個(gè)定點(diǎn)N,且,若在圓上任取一點(diǎn)A,將紙片折疊使得A與N重合,得到折痕BC,直線BC與直線AM交于點(diǎn)P.
(1)若以MN所在直線為軸,MN的垂直平分線為x軸,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,求點(diǎn)P的軌跡方程;
(2)在(1)中點(diǎn)P的軌跡上任取一點(diǎn)D,以D點(diǎn)為切點(diǎn)作點(diǎn)P的軌跡的切線,分別交直線,于S,T兩點(diǎn),求證:的面積為定值,并求出該定值;
(3)在(1)基礎(chǔ)上,在直線,上分別取點(diǎn)G,Q,當(dāng)G,Q分別位于第一、二象限時(shí),若,,求面積的取值范圍.
【答案】(1)
(2)證明見解析,定值為2
(3)
【詳解】(1)過點(diǎn)N作圓M的切線,切點(diǎn)分別為E,F(xiàn).
由題意知,BC是線段AN的垂直平分線,
因?yàn)橹本€BC與直線AM交于點(diǎn)P,所以,
當(dāng)點(diǎn)A在劣弧EF上時(shí),點(diǎn)P在射線MA上,所以;
當(dāng)點(diǎn)A在優(yōu)弧EF上時(shí),點(diǎn)P在射線AM上,所以.
所以,
所以點(diǎn)P的軌跡是以M,N為焦點(diǎn)的雙曲線.
設(shè)該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
則,,
所以a=2,,,
所以點(diǎn)P的軌跡方程為;
(2)雙曲線的漸近線為.由題意知直線l的斜率存在,設(shè)
當(dāng)直線l的斜率為0時(shí),易知是以ST為底邊的等腰三角形,
,,則,此時(shí).
當(dāng)直線l的斜率不為0時(shí),設(shè)直線l的方程為,
聯(lián)立消去x得,
.①
設(shè)直線l與y軸交于點(diǎn)H,則,
則.
(直接求的面積不易求得,將進(jìn)行拆分)
聯(lián)立,
聯(lián)立.
則(定值).
綜上所述,的面積為定值2;
(3)由題可設(shè),,,,.
因?yàn)?,所?br />
將點(diǎn)的坐標(biāo)代入雙曲線方程有,化簡得.
故.
(三角形面積公式)
因?yàn)?,所以由對勾函?shù)性質(zhì)得,
故.
12.(2022·四川·德陽五中高二期中(文))已知橢圓:,以橢圓的右焦點(diǎn)為焦點(diǎn)的拋物線的頂點(diǎn)為原點(diǎn),點(diǎn)是拋物線的準(zhǔn)線上任意一點(diǎn),過點(diǎn)作拋物線的兩條切線、,其中、為切點(diǎn),設(shè)直線,的斜率分別為,.
(1)求拋物線的方程及的值;
(2)求證:直線過定點(diǎn),并求出這個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)若直線交橢圓于、兩點(diǎn),分別是、的面積,求的最小值.
【答案】(1)拋物線的方程為;
(2)證明見解析,定點(diǎn)的坐標(biāo)為
(3)
【詳解】(1)依題意橢圓:的右焦點(diǎn)為,可得拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,
所以拋物線的方程為.
拋物線的準(zhǔn)線方程為,故設(shè),
過點(diǎn)與拋物線相切的直線斜率一定存在,設(shè)方程為,
將其代入得,由得,
即, ,其兩根即為,所以.
(2)證明:設(shè),,不妨設(shè)在第一象限,則,
對于拋物線在第一象限內(nèi)部分有,
由可得,故,同理可得,
則點(diǎn)A為切點(diǎn)的切線方程為,即,
同理,以為切點(diǎn)的切線方程為,
因?yàn)閮汕芯€均過點(diǎn),所以,,
即兩點(diǎn)的坐標(biāo)皆滿足方程,又由于兩點(diǎn)確定一條直線,
故切點(diǎn)弦的方程為,所以直線恒過定點(diǎn).
(3)設(shè)點(diǎn)到直線的距離為,則,
因?yàn)橹本€恒過定點(diǎn),且斜率不為零,故設(shè)直線的方程為.
聯(lián)立,得,,則,
則;
聯(lián)立,得, ,
設(shè),,則 ,
則,
則,故當(dāng)時(shí),有最小值.
13.(2022·四川·成都七中高三階段練習(xí)(理))已知點(diǎn)是拋物線與橢圓的公共焦點(diǎn),橢圓上的點(diǎn)到點(diǎn)的最大距離為3.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點(diǎn)作的兩條切線,記切點(diǎn)分別為,求面積的最大值.
【答案】(1)
(2)
(1)
拋物線的焦點(diǎn)為,即,
橢圓上的點(diǎn)到點(diǎn)的最大距離為,所以,,
所以橢圓方程為.
(2)
拋物線的方程為,即,
對該函數(shù)求導(dǎo)得,
設(shè)點(diǎn),,,
直線的方程為,
即,即,
同理可知,直線的方程為,
由于點(diǎn)為這兩條直線的公共點(diǎn),則,
所以點(diǎn),的坐標(biāo)滿足方程,
所以直線的方程為,
聯(lián)立,可得,
由韋達(dá)定理可得,,
所以,
點(diǎn)到直線的距離為,
所以,
因?yàn)椋?br />
由已知可得,
所以當(dāng)時(shí),面積的最大值為.
14.(2022·貴州銅仁·高二期末(文))已知拋物線的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,設(shè)是拋物線上一點(diǎn).
(1)求拋物線方程;
(2)若拋物線的焦點(diǎn)在x軸上,過點(diǎn)M做兩條直線分別交拋物線于A,B兩點(diǎn),若直線與的傾斜角互補(bǔ),求面積的最大值.
【答案】(1)或
(2)6
(1)由題意拋物線過點(diǎn),所以設(shè)拋物線方程為:或,帶入點(diǎn)M得,或,拋物線方程為:或.
(2)由拋物線焦點(diǎn)在x軸上,拋物線方程為,設(shè),因?yàn)橹本€與的傾斜角互補(bǔ),所以,得,即,整理得,所以則設(shè)直線,即,點(diǎn)M到直線的距離為:,,所以,令,由,得,所以.因?yàn)槭桥己瘮?shù),所以只需討論的情況.當(dāng)時(shí),令,則,所以在上單調(diào)遞增,所以的最大值為,即的最大值為.綜上可知,的面積的最大值為6.
15.(2022·湖南·長沙市同升湖高級中學(xué)有限公司高三階段練習(xí))已知拋物線的焦點(diǎn)為,為拋物線上一點(diǎn),.
(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過的兩直線交拋物線于,,且的平分線平行于y軸,試判斷的面積是否有最大值?若有,求出最大值;若沒有,說明理由.
【答案】(1)
(2)的面積有最大值,最大值為
【詳解】(1)因?yàn)闉閽佄锞€上一點(diǎn),所以.因?yàn)椋?br />
所以,即,解得,所以拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由(1)得,.設(shè),.
因?yàn)榈钠椒志€平行于y軸,所以,得,
即,整理得,
則設(shè)直線,即,
點(diǎn)M到直線的距離為:
,
令,由,不妨設(shè),則,
得,所以.
當(dāng)時(shí),令,則,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以的最大值為,
即的最大值為.
綜上可知,的面積有最大值,最大值為.
突破五:圓錐曲線中定點(diǎn),定值問題
1.(2022·湖南長沙·高二階段練習(xí))雙曲線:的離心率為,且點(diǎn)在雙曲線上.
(1)求曲線的方程;
(2)動(dòng)點(diǎn)M,N在曲線上,已知點(diǎn),直線PM,PN分別與y軸相交的兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱,點(diǎn)在直線MN上,,證明:存在定點(diǎn),使得為定值.
【答案】(1);
(2)證明見解析.
【詳解】(1)由題意可知:
且,解得,
故雙曲線方程為:.
(2)證明:當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),此時(shí)兩點(diǎn)關(guān)于軸對稱,
若直線PM,PN與y軸的兩交點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱,則在軸上,與題意矛盾,因此直線的斜率存在.
設(shè)直線的方程為,,,
聯(lián)立,整理得,
則,,,.
直線PM,PN分別與y軸相交的兩點(diǎn)為,,
∴直線方程為,
令,則,同理,
可得,
∴,
即,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
當(dāng)時(shí),,
此時(shí)直線方程為恒過定點(diǎn),顯然不可能,
∴,直線方程為,恒過定點(diǎn)
∵,設(shè)中點(diǎn)為T,∴,
∴為定值,
∴存在使為定值.
2.(2022·遼寧·本溪滿族自治縣高級中學(xué)高二階段練習(xí))已知雙曲線的焦距為8,雙曲線的左焦點(diǎn)到漸近線的距離為2.
(1)求雙曲線的方程;
(2)設(shè)分別是雙曲線的左?右頂點(diǎn),為雙曲線上任意一點(diǎn)(不與重合),線段的垂直平分線交直線于點(diǎn),交直線于點(diǎn),設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為,求證:為定值.
【答案】(1);
(2)證明見解析
【詳解】(1)雙曲線的漸近線為,左焦點(diǎn)為,所以,所以.
又焦距為8,所以,所以,故所求雙曲線的方程為.
(2)證明:設(shè),由(1)得,
又點(diǎn)是線段的中點(diǎn),則點(diǎn),
直線的斜率為,直線的斜率為,
又,則直線的方程為,
即
又直線的方程為,
聯(lián)立方程得,
又,代入消去,得,
因?yàn)?,所?
所以,解得,
即點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,
則,所以為定值.
3.(2022·廣東·江門市第一中學(xué)高二階段練習(xí))已知,,點(diǎn)滿足,記點(diǎn)的軌跡為曲線.斜率為的直線過點(diǎn),且與曲線相交于,兩點(diǎn).
(1)求曲線的方程;
(2)求斜率的取值范圍;
(3)在軸上是否存在定點(diǎn),使得無論直線繞點(diǎn)怎樣轉(zhuǎn)動(dòng),總有軸平分?如果存在,求出定點(diǎn);如果不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,定點(diǎn)
【詳解】(1)由可知,的軌跡為以,為焦點(diǎn),實(shí)軸長為4的雙曲線的右支,虛軸長為,
所以曲線的方程為:;
(2)設(shè)直線的方程為:,聯(lián)立方程,整理得,因?yàn)橹本€與曲線有兩個(gè)交點(diǎn),設(shè),,
所以,解得或,
故斜率的取值范圍為;
(3)由軸平分可知,
由(2)可得,
又,,則,,
假設(shè)在軸上存在定點(diǎn),則,
,即,
展開可得
因?yàn)樾甭实娜≈捣秶鸀椋?br />
所以,即,
整理可得:,即,得,
所以軸上存在定點(diǎn),且
4.(2022·福建·高二階段練習(xí))已知圓,點(diǎn)是圓外的一個(gè)定點(diǎn),是圓上任意一點(diǎn),線段的垂直平分線與直線相交于點(diǎn).
(1)求點(diǎn)的軌跡的方程
(2)過點(diǎn)的直線交曲線于兩點(diǎn),問在軸是否存在定點(diǎn)使?若存在,求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,說明理由.
【答案】(1)
(2)存在;
【詳解】(1)線段的垂直平分線與直線相交于點(diǎn).
,
∴點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn)的雙曲線,
,,又,則,
∴軌跡的方程是;
(2)當(dāng)直線斜率不為0時(shí),令,則
由得
∵直線與雙曲線有兩個(gè)交點(diǎn),
假設(shè)存在點(diǎn)使,則,
,
即,
即,
軸上存在點(diǎn),使得,
當(dāng)直線斜率為0時(shí),點(diǎn)使得,
綜上,軸上存在點(diǎn),使得.
5.(2022·廣東·東涌中學(xué)高三期中)已知橢圓的離心率為,短軸長為10,右頂點(diǎn)為.
(1)求橢圓的方程;
(2)不經(jīng)過點(diǎn)的直線與橢圓交于兩點(diǎn),以為直徑的圓過點(diǎn).求證:直線過定點(diǎn),并求此定點(diǎn)坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)證明見解析,
【詳解】(1)依題意,得,解得,,
所以橢圓C的方程為.
(2)當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),可設(shè)直線l:,點(diǎn),,,
聯(lián)立,消去,得,
所以,即,
又,,
所以,
因?yàn)椋?br />
所以,
因?yàn)?,所以,則,
解得或,滿足,
所以直線l:或,
由于直線l不過點(diǎn),所以直線l:,則直線l過定點(diǎn);
當(dāng)直線l斜率不存在時(shí),,,
因?yàn)?,所以,即?br />
又,解得或,
由于直線l不過點(diǎn),所以,則直線l過定點(diǎn);
綜上:直線l過定點(diǎn).
6.(2022·湖南·衡陽師范學(xué)院祁東附屬中學(xué)高二期中)已知橢圓:的長軸為雙曲線的實(shí)軸,且橢圓過點(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,試問直線是否經(jīng)過定點(diǎn),若經(jīng)過,求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不經(jīng)過,請說明理由.
【答案】(1)
(2)直線AB恒過定點(diǎn).
【詳解】(1)因?yàn)闄E圓C:的長軸為雙曲線的實(shí)軸,
所以,
因?yàn)闄E圓C過點(diǎn),
所以,即,得
所以橢圓方程為,
(2)①當(dāng)直線AB的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為,,,
由,得,
,
所以,
所以,
,
因?yàn)椋?br />
所以,
即,
則,
所以,
化簡得,
即,
所以或,
當(dāng)時(shí),直線AB的方程為,
則直線過定點(diǎn)(舍去),
當(dāng)時(shí),直線AB的方程為,
所以直線過定點(diǎn),
②當(dāng)直線AB的斜率不存在時(shí),設(shè)直線為,
由,得
所以,
所以,
解得(舍去),或,
所以直線也過定點(diǎn),
綜上,直線AB恒過定點(diǎn).
7.(2022·江蘇·南京市建鄴高級中學(xué)高二階段練習(xí))知橢圓E:的左右焦點(diǎn)分別為,,過且斜率為的直線與橢圓的一個(gè)交點(diǎn)在x軸上的射影恰好為
(1)求橢圓E的方程;
(2)如圖,下頂點(diǎn)為A,過點(diǎn)作一條與y軸不重合的直線.該直線交橢圓E于C,D兩點(diǎn).直線AD,AC分別交x軸于點(diǎn)H,求證:與的面積之積為定值,并求出該定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析,
【詳解】(1)過且斜率為的直線的方程為,
令,得,
由題意可得,解得,
橢圓E的方程為:;
(2)由題意知,直線BC的斜率存在,設(shè)直線BC:,
,,
聯(lián)立,得
,,
由,得,
,
,
直線AD的方程為,令,解得,
則,同理可得,
8.(2022·四川·簡陽市陽安中學(xué)高二階段練習(xí)(理))已知以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心的圓與拋物線:相交于不同的兩點(diǎn),與拋物線的準(zhǔn)線相交于不同的兩點(diǎn),且.
(1)求拋物線的方程;
(2)若不經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線與拋物線相交于不同的兩點(diǎn)?,且滿足,證明直線過定點(diǎn),并求出點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)證明見解析,
【詳解】(1)依題意,易知圓心到直線(即拋物線的準(zhǔn)線)的距離為,不妨設(shè)圓心到直線的距離為,
則,,所以,
則由圓與拋物線的對稱性可知,軸,故直線的方程為,即過拋物線的焦點(diǎn),
所以,故,
故拋物線的方程為.
(2)由題意知,直線不與軸垂直,設(shè)直線的方程為,,
聯(lián)立,消去,得,
則,,,
因?yàn)?,所以?br />
又,則,
所以,
解得或(舍去),
當(dāng)時(shí),,滿足題意,
所以直線的方程為,令,則,
故直線過軸上一定點(diǎn).
9.(2022·福建·莆田第六中學(xué)高二階段練習(xí))若位于軸右側(cè)的動(dòng)點(diǎn)到的距離比它到軸距離大.
(1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程D.
(2)過軌跡D上一點(diǎn)作傾斜角互補(bǔ)的兩條直線,交軌跡于兩點(diǎn),求證:直線的斜率是定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【詳解】(1)設(shè),,則,
故,化簡得:,
故動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程D為;
(2)設(shè),
則,
兩式相減得:,即,
因?yàn)橹本€的傾斜角互補(bǔ),且,
所以,
故,
所以,
故直線的斜率是定值.
10.(2022·四川·成都七中高二期中(文))設(shè)拋物線 ?的準(zhǔn)線為l,A、B為拋物線上兩動(dòng)點(diǎn),,?為垂足,已知?有最小值?,其中?的坐標(biāo)為?.
(1)求拋物線的方程;
(2)當(dāng)(?,且)時(shí),是否存在一定點(diǎn)?滿足?為定值? 若存在,求出?的坐標(biāo)和該定值; 若不存在,請說明理由.
【答案】(1)?
(2)存在定點(diǎn) ?,使得?為定值?
【詳解】(1)設(shè)拋物線焦點(diǎn)為?,有?,得?,則拋物線的方程為?.
(2)存在一定點(diǎn)T使得為定值.
∵
∴K、A、B三點(diǎn)共線.
∴設(shè)直線?方程為?
設(shè) ?,
聯(lián)立 ?得?,
且有 ?,
而 ?
?
?
?
為滿足題設(shè),取 ?
可得 ?
即存在定點(diǎn) ?,使得?為定值?.
【點(diǎn)睛】(1)拋物線上的點(diǎn)到定點(diǎn)與到準(zhǔn)線的距離之和的最小值轉(zhuǎn)化為拋物線上的點(diǎn)到定點(diǎn)與它到焦點(diǎn)的距離之和的最小值.
(2)求定值問題常見的方法有兩種:
(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個(gè)值與變量無關(guān).
(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算推理的過程中消去變量,從而得到定值.
11.(2022·河南安陽·高二期中)已知拋物線:()的焦點(diǎn)為,點(diǎn)在上,且.
(1)求的方程;
(2)若不過點(diǎn)的直線與相交于兩點(diǎn),且直線,的斜率之積為1,證明:直線過定點(diǎn).
【答案】(1);
(2)證明見解析.
【詳解】(1)因?yàn)閽佄锞€:,所以準(zhǔn)線方程為,
因?yàn)辄c(diǎn)在上,所以由拋物線焦半徑公式得,,
聯(lián)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(gè)交點(diǎn)),
設(shè)直線為,,
聯(lián)立,消去,得,
則,,
因?yàn)橹本€,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(diǎn).
突破六:圓錐曲線中定直線問題
1.(2022·江蘇南京·高二期中)已知圓A:,T是圓A上一動(dòng)點(diǎn),BT的中垂線與AT交于點(diǎn)Q,記點(diǎn)Q的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)過點(diǎn)(0,2)的直線l交曲線C于M,N兩點(diǎn),記點(diǎn)P(0,).問:是否存在直線l,滿足PM=PN?如果存在,求出直線l的方程;如果不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)存在,y=±x+2.
【詳解】(1)由條件得,
所以的軌跡是橢圓,
且,所以,
所以的方程為.
(2)假設(shè)存在滿足題意的直線,顯然的斜率存在且不為0,
設(shè),
由得,
則,得,
設(shè),
則,
所以的中點(diǎn)坐標(biāo)為,
因此,的中垂線方程為,
要使,則點(diǎn)應(yīng)在的中垂線上,
所以,解得,
故,
因此,存在滿足題意的直線l,其方程為y=±x+2.
2.(2022·山東聊城·三模)已知橢圓C:的離心率為,左頂點(diǎn)為,左焦點(diǎn)為,上頂點(diǎn)為,下頂點(diǎn)為,M為C上一動(dòng)點(diǎn),面積的最大值為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過的直線l交橢圓C于D,E兩點(diǎn)(異于點(diǎn),),直線,相交于點(diǎn)Q,證明:點(diǎn)Q在一條平行于x軸的直線上.
【答案】(1);
(2)證明見解析.
(1)
由橢圓C的離心率為得??①,
由橢圓的幾何性質(zhì)知,當(dāng)M為橢圓上(或下)頂點(diǎn)時(shí),的面積最大,
??②,
又,結(jié)合①②可解得,,
所以橢圓C的方程為.
(2)
由過的直線l不過,,可設(shè)其直線方程為,把代入,得,,即,
設(shè),,則,,
直線的方程為,
直線的方程為,
設(shè)直線和的交點(diǎn)為,則
,
把及代入上式,得
,整理得,
故點(diǎn)Q在一條平行于x軸的直線上,得證.
3.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓的離心率,長軸的左、右端點(diǎn)分別為
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)直線 與橢圓交于兩點(diǎn),直線與交于點(diǎn),試問:當(dāng)變化時(shí),點(diǎn)是否恒在一條直線上?若是,請寫出這條直線的方程,并證明你的結(jié)論;若不是,請說明理由.
【答案】(1)
(2)恒在直線
(1)
解:設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
根據(jù)題意,可得且,所以,所以,
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)
解:根據(jù)題意,可設(shè)直線的方程為,
取,可得,
可得直線的方程為,直線的方程為,
聯(lián)立方程組,可得交點(diǎn)為;
若,由對稱性可知交點(diǎn),
若點(diǎn)在同一直線上,則直線只能為;
以下證明:對任意的,直線與直線的交點(diǎn)均在直線上,
由,整理得,
設(shè),則,
設(shè)與交于點(diǎn),由,可得,
設(shè)與交于點(diǎn),由,可得,
因?yàn)?
,
因?yàn)椋磁c重合,
所以當(dāng)變化時(shí),點(diǎn)均在直線上,.
4.(2022·廣東·肇慶市第一中學(xué)高三階段練習(xí))已知雙曲線的離心率是2,直線過雙曲線的右焦點(diǎn),且與雙曲線的右支交于兩點(diǎn).當(dāng)直線垂直于軸時(shí),.
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)記雙曲線的左?右頂點(diǎn)分別是,直線與交于點(diǎn),試問點(diǎn)是否恒在某直線上?若是,求出該直線方程;若不是,請說明理由.
【答案】(1);
(2)在定直線上.
【詳解】(1)因?yàn)檫^點(diǎn)的垂直與的直線方程為,代入雙曲線方程可得,所以此時(shí),又直線垂直于軸時(shí),,所以①,因?yàn)殡p曲線的離心率為2,所以②,又③,由①②③解方程可得,故雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(2)由(1)可知,
若直線的斜率為0,則直線與雙曲線的右支只有一個(gè)交點(diǎn),不滿足要求,
所以直線的斜率不為0,設(shè)直線,
聯(lián)立整理得,
,且,
則,故.
由題意可得直線的方程為,直線的方程為,
則,
即,
把代入上式,
得,
解得.
故點(diǎn)在定直線上.
5.(2022·海南·??谥袑W(xué)高三開學(xué)考試)已知雙曲線的一條漸近線方程為,一個(gè)焦點(diǎn)到該漸近線的距離為.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)A,B是直線上關(guān)于x軸對稱的兩點(diǎn),直線與C交于M,N兩點(diǎn),證明:直線AM與BN的交點(diǎn)在定直線上.
【答案】(1)
(2)證明見解析
(1)
雙曲線的漸近線方程為,所以.
又焦點(diǎn)到直線的距離,所以,
又,所以,,
所以雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)
證明:聯(lián)立方程組消去y,并整理得.
設(shè),,則,.
設(shè),(),則得直線AM的方程為,
直線BN的方程為,
兩個(gè)方程相減得,①
因?yàn)椋?br />
把上式代入①得:,
所以,
因此直線AM與BN的交點(diǎn)在直線上.
6.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知拋物線和圓,拋物線的焦點(diǎn)為.
(1)求的圓心到的準(zhǔn)線的距離;
(2)若點(diǎn)在拋物線上,且滿足, 過點(diǎn)作圓的兩條切線,記切點(diǎn)為,求四邊形的面積的取值范圍;
(3)如圖,若直線與拋物線和圓依次交于四點(diǎn),證明:的充要條件是“直線的方程為”
【答案】(1)4;(2);(3)見解析
【詳解】(1)由可得:,的圓心與的焦點(diǎn)重合,
的圓心到的準(zhǔn)線的距離為.
(2)四邊形的面積為:
,
當(dāng)時(shí),四邊形的面積的取值范圍為.
(2)證明(充分性) :若直線的方程為,將分別代入
得,,,.
,.
(必要性) :若,則線段與線段的中點(diǎn)重合,
設(shè)的方程為,,,,,
則,將代入得,
,即,
同理可得,,
即或,
而當(dāng)時(shí),將其代入得不可能成立; .
當(dāng)時(shí),由得:,,
將代入得,,
,,
,或(舍去)
直線的方程為.
的充要條件是“直線的方程為”.
7.(2022·全國·高三專題練習(xí))曲線C上任一點(diǎn)到定點(diǎn)的距離等于它到定直線的距離.
(1)求曲線C的方程;
(2)經(jīng)過P(1,2)作兩條不與坐標(biāo)軸垂直的直線分別交曲線C于A、B兩點(diǎn),且,設(shè)是AB中點(diǎn),問是否存在一定點(diǎn)和一定直線,使得M到這個(gè)定點(diǎn)的距離與它到定直線的距離相等.若存在,求出這個(gè)定點(diǎn)坐標(biāo)和這條定直線的方程.若不存在,說明理由.
【答案】(1) ;(2)所求的定點(diǎn)為,定直線方程為.
【詳解】(1)因?yàn)榈蕉c(diǎn)的距離等于它到定直線的距離,利用拋物線的定義,設(shè)方程為,而,
故曲線C的方程為即;
(2)設(shè):y-2=k(x-1)(k≠0) : y-2=(x-1)
由得2x2-kx+k-2=0,設(shè),則,
同理得B點(diǎn)坐標(biāo)為,故M點(diǎn)坐標(biāo)為,
整理得,
消去k得:y=4x2+4x+ ,
M軌跡是拋物線,故存在一定點(diǎn)和一定直線,使得M到定點(diǎn)的距離等于它到定直線的距離.將拋物線方程化為,
此拋物線可看成是由拋物線左移個(gè)單位,上移個(gè)單位得到的,而拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為.
∴所求的定點(diǎn)為,定直線方程為.
突破七:圓錐曲線中的向量問題
1.(2022·河北·模擬預(yù)測(理))已知橢圓的離心率為,為的左焦點(diǎn),,是上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且直線經(jīng)過的右焦點(diǎn),的周長為.
(1)求的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若點(diǎn)在橢圓上,且滿足(其中為坐標(biāo)原點(diǎn)),證明:的面積為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【詳解】(1)由題意可得,,可得,,所以,
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:;
(2)證明:設(shè),,,,,,
因?yàn)?,即?br />
可得,,
由題意顯然直線的斜率不為0,設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立,整理可得,因?yàn)橹本€經(jīng)過焦點(diǎn),其在橢圓內(nèi)部,顯然,
且,,,
所以,
因?yàn)樵跈E圓上,所以,
可得,整理可得,
可得或(舍,
所以,
點(diǎn)到直線的距離,
所以為定值.
2.(2022·江蘇·蘇州中學(xué)模擬預(yù)測)已知,,點(diǎn)滿足,記點(diǎn)的軌跡為,
(1)求軌跡的方程;
(2)若直線過點(diǎn)且法向量為,直線與軌跡交于、兩點(diǎn).
①過、作軸的垂線、,垂足分別為、,記,試確定的取值范圍;
②在軸上是否存在定點(diǎn),無論直線繞點(diǎn)怎樣轉(zhuǎn)動(dòng),使恒成立?如果存在,求出定點(diǎn);如果不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)①;②存在,
【詳解】(1)由,知,點(diǎn)的軌跡是以,為焦點(diǎn)的雙曲線的右支.
,,,故,軌跡方程為.
(2)直線的方程為,,
得,設(shè),,,,
由條件得,
解得,即.
①,
由條件,故,故,
因?yàn)椋虼耍?br />
②設(shè)存在點(diǎn)滿足條件,
由
,
得對任意恒成立,所以,
解得,
因此存在定點(diǎn)滿足條件.
3.(2022·內(nèi)蒙古·海拉爾第二中學(xué)模擬預(yù)測(文))已知橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為和,橢圓上一點(diǎn)到和的距離之和為,且橢圓的離心率為.
(1)求橢圓的方程;
(2)過左焦點(diǎn)的直線交橢圓于、兩點(diǎn),線段的中垂線交軸于點(diǎn)(不與重合),是否存在實(shí)數(shù),使恒成立?若存在,求出的值;若不存在,請說出理由.
【答案】(1)
(2)存在,
(1)
解:由橢圓的定義可得,則,因?yàn)?,,則,
因此,橢圓的方程為.
(2)
解:若直線與軸垂直,此時(shí),線段的垂直平分線為軸,不合乎題意;
若直線與軸重合,此時(shí),線段的垂直平分線為軸,則點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合,
此時(shí),;
若直線的斜率存在且不為零時(shí),設(shè)直線的方程為,設(shè)點(diǎn)、,
聯(lián)立可得,
,
由韋達(dá)定理可得,,
則,
所以,線段的中點(diǎn)為,
所以,線段的垂直平分線所在直線的方程為,
在直線方程中,令可得,
故點(diǎn),所以,,
由弦長公式可得,
因此,.
綜上所述,存在,使得恒成立.
4.(2022·山東·德州市教育科學(xué)研究院三模)已知F為拋物線的焦點(diǎn),點(diǎn)P在拋物線T上,O為坐標(biāo)原點(diǎn),的外接圓與拋物線T的準(zhǔn)線相切,且該圓周長為.
(1)求拋物線的方程;
(2)如圖,設(shè)點(diǎn)A,B,C都在拋物線T上,若是以AC為斜邊的等腰直角三角形,求的最小值.
【答案】(1)
(2)32
(1)
因?yàn)椋缘耐饨訄A圓心在直線上,又外接圓與準(zhǔn)線相切,
所以半徑為
所以周長為,所以
故拋物線方程為
(2)
設(shè)點(diǎn),,,直線AB的斜率為,
因?yàn)?,則直線BC的斜率為.因?yàn)椋?br />
則,得,①
因?yàn)?,則,得,②
因?yàn)?,則,即,③
將②③代入①,得,即,
則,
所以
因?yàn)?,則,又,則
從而,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號,所以的最小值為32.
5.(2022·江西萍鄉(xiāng)·三模(文))設(shè)橢圓的離心率為,點(diǎn)在橢圓E上.
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)E的右頂點(diǎn)為D,若直線與橢圓E交于A,B兩點(diǎn)(A,B不是左右頂點(diǎn))且滿足,求原點(diǎn)到直線l距離的最大值.
【答案】(1)
(2)
(1)
依題意,因?yàn)?,所以?br />
將代入橢圓,則可解得,
所以橢圓E的方程為.
(2)
由(1)知,設(shè),,
由知,,
即,
①當(dāng)直線垂直軸時(shí),,且,
故,故或2(舍去),此時(shí)點(diǎn)到的距離為;
②當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)
聯(lián)立方程,得,
由得,且,
由得,
將代入上式可得,
即,,所以(舍去)或,
顯然,則點(diǎn)到的距離,
綜上,點(diǎn)到的距離最大值為.
6.(2022·天津市武清區(qū)楊村第一中學(xué)二模)已知橢圓的左焦點(diǎn)為F,上頂點(diǎn)為B,M為的中點(diǎn),且.
(1)求橢圓的離心率;
(2)直線,l與橢圓有唯一公共點(diǎn)N,與y軸的正半軸相交.若點(diǎn)P滿足,且四邊形的面積為,求橢圓的方程.
【答案】(1)
(2)
(1)
解:為直角三角形,M為的中點(diǎn),所以,,又,所以,
,所以, 所以橢圓離心率為.
(2)
解:由題意可設(shè)直線方程為:,
聯(lián)立,得,
又l與橢圓有唯一公共點(diǎn)N,故,即,即,
又所在直線方程為:,所以直線與l的距離為,
四邊形的面積為:,
解得:,故橢圓的方程為:
7.(2022·山東·肥城市教學(xué)研究中心模擬預(yù)測)已知橢圓()的左、右焦點(diǎn)分別為、,焦距為,點(diǎn)在曲線上.
(1)求的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若是曲線上一點(diǎn),為軸上一點(diǎn),.設(shè)直線與橢圓交于兩點(diǎn),且滿足的內(nèi)切圓的圓心落在直線上, 求直線的斜率.
【答案】(1)
(2)
(1)
易知,,
又,
所以.
所以;
(2)
因?yàn)?,所以是的中點(diǎn). 結(jié)合軸,
所以軸,所以().
因?yàn)榈膬?nèi)切圓的圓心落在直線上,
所以直線關(guān)于直線對稱.
所以的傾斜角互補(bǔ),所以
顯然直線的斜率存在,設(shè):,由
得,由得.
設(shè), ,則,,
由+,整理得,
所以,即
若,則,
所以直線的方程為,此時(shí),直線過點(diǎn),舍去.
所以,即.
所以的斜率為
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