
(1)求橢圓的方程;
(2)過右焦點(diǎn)且不與軸重合的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),已知,過且與軸垂直的直線與直線交于點(diǎn),求證:點(diǎn)在一定直線上,并求出此直線的方程.
2.已知點(diǎn)是離心率為的橢圓:()上位于第一象限內(nèi)的點(diǎn),過點(diǎn)引軸、軸的平行線,交軸、軸于,兩點(diǎn),交直線于,兩點(diǎn),記與的面積分別為,,且.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設(shè)橢圓的上、下頂點(diǎn)分別為,,過點(diǎn)的直線與橢圓相交于,兩點(diǎn),證明:直線,的交點(diǎn)在一定直線上,并求出該直線方程.
3.已知橢圓的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,原點(diǎn)到過點(diǎn)的直線距離是
(1)求橢圓的方程
(2)設(shè)動(dòng)直線與橢圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn),過作的垂線與直線交于點(diǎn),求證:點(diǎn)在定直線上,并求出定直線的方程
4.在平面直角坐標(biāo)系中,已知橢圓的離心率為,且過點(diǎn).如圖所示,斜率為且過點(diǎn)的直線交橢圓于,兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)為,射線交橢圓于點(diǎn),若在射線上,且.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求證:點(diǎn)在定直線上.
5.已知橢圓,點(diǎn)為橢圓外一點(diǎn).
(1)過原點(diǎn)作直線交橢圓于、兩點(diǎn),求直線與直線的斜率之積的范圍;
(2)當(dāng)過點(diǎn)的動(dòng)直線與橢圓相交于兩個(gè)不同點(diǎn)、時(shí),線段上取點(diǎn),滿足,證明:點(diǎn)總在某定直線上.
6.已知橢圓的離心率為分別是它的左、右頂點(diǎn),是它的右焦點(diǎn),過點(diǎn)作直線與交于(異于)兩點(diǎn),當(dāng)軸時(shí),的面積為.
(1)求的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線與直線交于點(diǎn),求證:點(diǎn)在定直線上.
7.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.
8.已知橢圓的離心率,為橢圓的右焦點(diǎn),為橢圓上的動(dòng)點(diǎn),的最大值為3.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2),分別為橢圓的左、右頂點(diǎn),過點(diǎn)作直線交橢圓于,兩點(diǎn),直線、交于點(diǎn),試探究點(diǎn)是否在某條定直線上,若是,請(qǐng)求出該定直線方程,若不是,請(qǐng)說明理由.
9.在平面直角坐標(biāo)系中,已知橢圓:的離心率為,以橢圓上的一點(diǎn)和長(zhǎng)軸的兩個(gè)端點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形面積最大值為.
(1)求,的值;
(2)當(dāng)過點(diǎn)的動(dòng)直線與橢圓交于不同的點(diǎn),時(shí),在線段上取點(diǎn),使得,問點(diǎn)是否總在某條定直線上?若是,求出該直線方程,若不是,說明理由.
10.如圖,橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,上頂點(diǎn)為A,過點(diǎn)A與垂直的直線交x軸負(fù)半軸于點(diǎn)Q,且恰是的中點(diǎn),若過A,Q,三點(diǎn)的圓與直線相切.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)M,N為橢圓C的長(zhǎng)軸兩端點(diǎn),直線m過點(diǎn)交C于不同兩點(diǎn)G,H,證明:四邊形MNHG的對(duì)角線交點(diǎn)在定直線上,并求出定直線方程.
11.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,,是橢圓的左?右頂點(diǎn),,離心率.是右焦點(diǎn),過點(diǎn)任作直線交橢圓于,兩點(diǎn).
(1)求橢圓的方程;
(2)試探究直線與直線的交點(diǎn)是否落在某條定直線上?若是,請(qǐng)求出該定直線的方程;若不是,請(qǐng)說明理由.
12.已知橢圓:()的離心率為,,分別為的左、右焦點(diǎn),過的右焦點(diǎn)作軸的垂線交于,兩點(diǎn),的面積為.
(1)求橢圓的方程;
(2)是否存在與軸不垂直的直線與交于,兩點(diǎn),且弦的垂直平分線過的右焦點(diǎn)?若存在,求出直線的方程;若不存在,請(qǐng)說明理由.
參考答案
1.(1);(2)證明見解析,直線.
【分析】(1)由橢圓過定點(diǎn),結(jié)合離心率求橢圓參數(shù),寫出橢圓方程.
(2)由題設(shè)知的斜率不可能為0,可設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立橢圓方程,應(yīng)用韋達(dá)定理可得,再由點(diǎn)斜式表示直線:,則即可判斷是否為定直線.
【解析】(1)由題意,且,又,解得,.
橢圓的方程為.
(2)設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立方程
整理得,,
由,,即.
直線的方程為.①
過且與軸垂直的直線的方程為.②
聯(lián)立①②可得.
點(diǎn)在定直線上.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第二問,設(shè)直線的方程聯(lián)立橢圓方程,由韋達(dá)定理確定的關(guān)系,進(jìn)而由的位置用表示出其橫坐標(biāo).
2.(Ⅰ);(Ⅱ)證明見解析,直線.
【分析】(Ⅰ)設(shè),利用,可得,又,,可得橢圓的方程;
(Ⅱ)分類討論:當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)方程為:,聯(lián)立,得,利用根的系數(shù)關(guān)系得,直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立消去得,當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線,與軸重合,過點(diǎn),即可得到結(jié)論.
【解析】(Ⅰ)設(shè),軸,軸,,,,,
,,
,
,又,,
解得:,,故橢圓的方程為.
(Ⅱ)①當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)其方程為:,設(shè),,
聯(lián)立,得,,
由韋達(dá)定理得,,.
因?yàn)?,?br>所以直線的方程為,直線的方程為.
聯(lián)立消去得,整理得
,
所以直線,的交點(diǎn)一定在直線上;
②當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線,與軸重合,過點(diǎn),
由①②知直線,的交點(diǎn)在直線上.
【點(diǎn)評(píng)】思路點(diǎn)睛:解決直線與橢圓的綜合問題時(shí),要注意:
(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個(gè)條件,明確確定直線、橢圓的條件;
(2)強(qiáng)化有關(guān)直線與橢圓聯(lián)立得出一元二次方程后的運(yùn)算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長(zhǎng)、斜率、三角形的面積等問題.
3.(1);(2)證明見解析,.
【分析】(1)根據(jù)拋物線焦點(diǎn)的坐標(biāo)公式,結(jié)合直線方程的截距式方程、點(diǎn)到直線距離公式、橢圓中之間的關(guān)系進(jìn)行求解即可;
(2)將直線方程與橢圓方程聯(lián)立,根據(jù)直線與橢圓的位置關(guān)系,結(jié)合一元二次方程的判斷別式、斜率公式、以及互相垂直兩直線的關(guān)系進(jìn)行求解即可.
【解析】(1)拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為 ,
直線的方程為:,設(shè)原點(diǎn)到直線的距離為,
,
橢圓方程為;
(2)因?yàn)橹本€與橢圓相切,
聯(lián)立直線與橢圓方程:
即
切點(diǎn)坐標(biāo)
即,
,點(diǎn)的坐標(biāo)為:,
的方程為
聯(lián)立直線方程:
解得
在這條定直線上.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是通過直線與橢圓的位置關(guān)系,借助方程組消,運(yùn)用一元二次方程根的判別式得到等式,再通過求出橫坐標(biāo),進(jìn)行證明即可.
4.(1);(2)證明見解析.
【分析】(1)過點(diǎn),可得,再結(jié)合離心率即可求出橢圓方程;
(2)設(shè)直線的方程為,與橢圓聯(lián)立用表示兩點(diǎn),即可算出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為定值,從而獲解.
【解析】(1)已知橢圓的離心率為,且過點(diǎn),
所以,
又,則,所以,
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)設(shè)直線的方程為,,,
聯(lián)立得,
由題意知恒成立,
由韋達(dá)定理得,所以,
由于為線段的中點(diǎn),因此,,
此時(shí).
所以所在直線方程為,
將其代入橢圓的方程,并由,
解得,
又,
由得,
因此,點(diǎn)在定直線上.
【點(diǎn)評(píng)】方法點(diǎn)睛:求定線問題常見的方法有兩種:
(1)從特殊入手,求出定直線,再證明這條線與變量無關(guān).
(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算推理的過程中消去變量,從而得到定直線.
5.(1);(2)證明見解析.
【分析】(1)設(shè)點(diǎn),可得,橢圓的有界性可得出,利用斜率公式結(jié)合橢圓方程可得出,利用不等式的基本性質(zhì)可求得的取值范圍;
(2)設(shè)、、,分析得出直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,將直線的方程與橢圓的方程聯(lián)立,列出韋達(dá)定理,由可得出,再由可得出,即可得出結(jié)論.
【解析】(1)設(shè),,
則,
所以,
因?yàn)?,所以,所以?br>所以;
(2)若直線的斜率不存在,則直線的方程為,此時(shí)直線與橢圓無公共點(diǎn),不合乎題意.
所以,直線的斜率存在,設(shè),即,
聯(lián)立,得,
由得,
設(shè)、,則,,
設(shè),由,得(考慮線段在軸的射影),
所以,
于是,整理得,
又,代入上式,得,所以點(diǎn)總在定直線上.
【點(diǎn)評(píng)】方法點(diǎn)睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:
(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為、;
(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,必要時(shí)計(jì)算;
(3)列出韋達(dá)定理;
(4)將所求問題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、的形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
6.(1);(2)證明見解析.
【分析】(1)根據(jù)橢圓離心率和橢圓的性質(zhì)可知,再根據(jù)軸時(shí),的面積為 ,由面積公式可知,由此即可求出橢圓方程;
(2)設(shè)直線的方程為,聯(lián)立橢圓方程,設(shè),由韋達(dá)定理,可知 ,將直線的方程與直線 的方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理,化簡(jiǎn)計(jì)算,即可證明結(jié)果.
【解析】 (1)由題意知,所以,又,
所以
當(dāng)軸時(shí),的面積為,
所以
解得
所以,
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由(1)知,設(shè)直線的方程為 ,
與橢圓聯(lián)立,得 .
顯然恒成立.
設(shè),
所以有
直線的方程為,直線 的方程為,
聯(lián)立兩方程可得,所以
由式可得,
代入上式可得,
解得
故點(diǎn)在定直線上.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題第二問解題的關(guān)鍵在于設(shè)直線的方程為,避免了斜率存在和不存在的分類討論,使得運(yùn)算簡(jiǎn)化.
7.(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.
【解析】 (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)評(píng)】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.
8.(1);(2)是,該定直線方程為.
【分析】(1)根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì)求出可得橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線的方程為,設(shè),,聯(lián)立直線與橢圓方程,利用韋達(dá)定理得到和,寫出直線和的方程,聯(lián)立直線和的方程,得到,結(jié)合和化簡(jiǎn)可得,從而可得點(diǎn)在定直線上.
【解析】(1)由題意得:,,則,,,
橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由題知,,,,設(shè),,
設(shè)直線的方程為,將其與聯(lián)立,
消去并整理得,
由韋達(dá)定理得①,②,
聯(lián)立①②得,
設(shè)直線方程為③,
直線方程為④,
聯(lián)立③④得
,
則,解得,即點(diǎn)在定直線上.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:利用直線和的方程聯(lián)立, 結(jié)合和化簡(jiǎn)求出交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為定值是解題關(guān)鍵.
9.(1),;(2)直線恒在定直線上.
【分析】(1)利用橢圓關(guān)系、離心率和三角形面積可構(gòu)造方程求得結(jié)果;
(2)根據(jù)四點(diǎn)的位置關(guān)系可知,由此可得中,將直線方程代入橢圓方程,得到韋達(dá)定理形式,整理可求得,代入直線方程可知恒成立,由此可確定結(jié)論.
【解析】(1)以橢圓上的一點(diǎn)和長(zhǎng)軸的兩個(gè)端點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形面積最大時(shí),三角形另一頂點(diǎn)為橢圓短軸的端點(diǎn),
,解得:,.
(2)設(shè),,,
,,
,即,
即,整理可得:,
設(shè)直線:,
聯(lián)立直線與橢圓:,整理得:,
,,
在線段上,則,
點(diǎn)恒在定直線上.
【點(diǎn)評(píng)】思路點(diǎn)睛:本題考查直線與橢圓綜合應(yīng)用中的定直線問題的求解,求解此類問題的基本思路如下:
①假設(shè)直線方程,與橢圓方程聯(lián)立,整理為關(guān)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(dá)定理的形式;
③利用韋達(dá)定理表示出所求量,通過化簡(jiǎn)整理確定所求的定直線.
.
10.(1);(2)證明見解析, .
【分析】(1)設(shè)橢圓C的半焦距為,由圓的定義可求得圓的半徑,再由直線與圓的相切的條件可求得, ,,可求得橢圓方程.
(2)設(shè)其方程為,設(shè),,直線與橢圓的方程聯(lián)立整理得,得出根與系數(shù)的關(guān)系,表示直線MH的方程和直線GN的方程。求得兩直線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),代入,可得交點(diǎn)所過的定直線.
【解析】(1)設(shè)橢圓C的半焦距為,由為線段中點(diǎn),,
所以A,Q,三點(diǎn)圓的圓心為,半徑為,
又因?yàn)樵搱A與直線l相切,所以,∴,所以,,
故所求橢圓方程.
(2)由對(duì)稱性可知,若存在,則必為垂直于x軸的直線.
依題意,直線l斜率必存在且不為0,設(shè)其方程為,
設(shè),,聯(lián)立,得,
所以,故,
不妨設(shè),,
所以直線MH的方程為,直線GN的方程為
消去y,得
故四邊形MNHG的對(duì)角線交點(diǎn)在定直線上.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決直線與圓錐曲線相交的相關(guān)問題時(shí),關(guān)鍵在于將目標(biāo)條件轉(zhuǎn)化為交點(diǎn)的坐標(biāo)間的關(guān)系,交點(diǎn)坐標(biāo)的韋達(dá)定理上去可得以解決.
11.(1);(2)直線與直線的交點(diǎn)落在定直線上.
【分析】(1)根據(jù)題中條件,求出,即可得出橢圓方程;
(2)設(shè)直線方程為,設(shè),,聯(lián)立直線與橢圓方程,由韋達(dá)定理,得到,,表示出直線和的方程,聯(lián)立兩直線方程,計(jì)算為定值,即可得出結(jié)果.
【解析】(1),,則,
設(shè)焦距為,離心率,,,
因此所求的橢圓方程為
(2)設(shè)直線方程為,設(shè),,
由得,
,,
直線方程是,直線方程是,
由,
可得
,解得:
此直線與直線的交點(diǎn)落在定直線上.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:
求解本題第二問的關(guān)鍵在于根據(jù)點(diǎn)為兩直線交點(diǎn),聯(lián)立兩直線方程,結(jié)合直線與橢圓聯(lián)立后的結(jié)果,利用韋達(dá)定理,通過計(jì)算,確定點(diǎn)橫坐標(biāo)為定值,即可求解.
12.(1),(2)不存在,理由見解析.
【分析】(1)根據(jù)離心率得,根據(jù)的面積為.得,從而解得,可得橢圓的方程;
(2)假設(shè)存在與軸不垂直的直線滿足題意,設(shè),代入,設(shè),,根據(jù)判別式可得,根據(jù)韋達(dá)定理得弦的中點(diǎn)坐標(biāo),可求得弦的垂直平分線方程,將代入可得,將其代入,得無解,故不存在符合題意的直線.
【解析】(1)依題意,,所以,即,
所以,所以,所以,
所以橢圓的方程為.
(2)假設(shè)存在與軸不垂直的直線滿足題意,設(shè),將其代入,整理得,
所以,所以,
設(shè),,則,
則,
所以的中點(diǎn)為,
所以弦的垂直平分線方程為,
因?yàn)橄业拇怪逼椒志€過的右焦點(diǎn),
所以,
所以,將其代入,得,
化簡(jiǎn)得,此不等式不成立,
所以不存在符合題意的直線.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查了直線與橢圓的位置關(guān)系,考查了運(yùn)算求解能力,屬于中檔
這是一份專題06 橢圓中的定點(diǎn)、定值、定直線問題-備戰(zhàn)2024年新高考數(shù)學(xué)之圓錐曲線專項(xiàng)高分突破(新高考專用),文件包含專題06橢圓中的定點(diǎn)定值定直線問題原卷版docx、專題06橢圓中的定點(diǎn)定值定直線問題解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共24頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份專題29 圓錐曲線中的定點(diǎn)、定值、定直線問題,共188頁(yè)。
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