(1)求橢圓的方程;
(2)若?為橢圓的左?右頂點,過點的直線,與橢圓相交于點?兩點,求證:直線過定點,并求出定點坐標(biāo).
2.已知橢圓經(jīng)過點,且其右焦點與拋物線的焦點重合,過點且與坐標(biāo)軸不垂直的直線與橢圓交于,兩點.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)為坐標(biāo)原點,線段上是否存在點,使得?若存在,求出的取值范圍;若不存在,說明理由;
(3)過點且不垂直于軸的直線與橢圓交于,兩點,點關(guān)于軸的對稱點為,試證明:直線過定點.
3.已知橢圓Γ:,斜率為k的直線l與橢圓Γ有兩個不同的公共點A、B,Γ的左、右焦點分別為、.
(1)若直線l經(jīng)過點,求的周長;
(2)若,求面積的取值范圍;
(3)若, ,直線與橢圓Γ的另一個交點為C,直線與橢圓Γ的另一個交點為D,求證:直線過定點,并求出定點的坐標(biāo).
4.已知橢圓的左、右焦點分別為、,離心率為,M是橢圓上的動點,的最大面積為1.
(1)求橢圓的方程;
(2)求證:過橢圓上的一點的切線方程為:;
(3)設(shè)點P是直線上的一個動點,過P做橢圓的兩條切線,切點分別為A,B,則直線AB是否過定點?若是,求出這個定點坐標(biāo),否則,請說明理由.
5.已知橢圓C:+y2=1的右焦點為F,過點F的直線(不與x軸重合)與橢圓C相交于A,B兩點,直線l:x=2與x軸相交于點H,過點A作AD⊥l,垂足為D.
(1)求四邊形OAHB(O為坐標(biāo)原點)的面積的取值范圍.
(2)證明:直線BD過定點E,并求出點E的坐標(biāo).
6.已知橢圓過點,離心率為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)點為橢圓的上頂點,、是橢圓上兩個不同的動點(不在軸上),直線、的斜率分別為、,且,求證:直線過定點.
7.已知橢圓過、兩點.
(1)求橢圓的離心率;
(2)設(shè)橢圓的右頂點為,點在橢圓上(不與橢圓的頂點重合),直線與直線交于點,直線交軸于點,求證:直線過定點.
8.已知是橢圓的左焦點,焦距為,且過點.
(1)求的方程;
(2)過點作兩條互相垂直的直線,若與交于兩點,與交于兩點,記的中點為的中點為,試判斷直線是否過定點,若過點,請求出定點坐標(biāo);若不過定點,請說明理由.
9.如圖,已知橢圓:的左焦點為,直線與橢圓交于,兩點,且時,.
(1)求的值;
(2)設(shè)線段,的延長線分別交橢圓于,兩點,當(dāng)變化時,直線是否過定點?若過定點,求出定點坐標(biāo);若不過定點,請說明理由.
10.已知斜率為的的直線與橢圓交于點,線段中點為,直線在軸上的截距為橢圓的長軸長的倍.
(1)求橢圓的方程;
(2)若點都在橢圓上,且都經(jīng)過橢圓的右焦點,設(shè)直線的斜率分別為,,線段的中點分別為,判斷直線是否過定點,若過定點.求出該定點,若不過定點,說明理由.
11.在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓:的左頂點為,點、是橢圓上的兩個動點.
(1)當(dāng)、、三點共線時,直線、分別與軸交于,兩點,求的值;
(2)設(shè)直線、的斜率分別為,,當(dāng)時,證明:直線恒過一個定點.
12.已知:橢圓的左右焦點為?,橢圓截直線所得線段的長為,三角形的周長為.
(1)求的方程;
(2)若,為上的兩個動點,且.證明:直線過定點,并求定點的坐標(biāo).
13.已知橢圓的離心率為,直線與圓相切.
(1)求橢圓的方程;
(2) 若直線與橢圓交于、兩點(、不是左、右頂點),且以為直徑的圓過橢圓的右頂點,證明:直線過定點,并求出該定點坐標(biāo).
14.已知為橢圓上的一點,焦距長為2.、為橢圓的兩條動弦,其傾斜角分別為,,且(,).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)探究直線是否過定點.若過定點,求出定點坐標(biāo);若不過定點,請說明理由.
15.已知橢圓的離心率為,且經(jīng)過點.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)不過點的直線與橢圓交于兩點,以線段為直徑的圓經(jīng)過點,證明:直線過定點.
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1.(1);(2)定點坐標(biāo).
【分析】(1)先寫出的坐標(biāo),得,再聯(lián)立方程,解方程即可;
(2)設(shè),,設(shè) 方程和方程分別為、 ,將它們分別與橢圓方程聯(lián)立,得到 方程,進而求出定點.
【解析】(1)由題意可得:左焦點關(guān)于直線對稱點;
解得所以橢圓的方程:;
(2)由題意可知,同時直線斜率存在且不為零,
與橢圓交于,設(shè),
可得,
,
與橢圓交于,設(shè),
可得,
,
當(dāng)時,直線,,
令時,,
當(dāng)時,,,
直線恒過點.
【點評】(1)解答直線與橢圓的題目時,時常把兩個曲線的方程聯(lián)立,消去(或)建立一元二次方程,然后借助根與系數(shù)的關(guān)系,并結(jié)合題設(shè)條件建立有關(guān)參變量的等量關(guān)系.
(2)涉及到直線方程的設(shè)法時,務(wù)必考慮全面,不要忽略直線斜率為0或不存在等特殊情形.
2.(1);(2)存在,;(3)證明見解析.
【分析】(1)求出拋物線的焦點,即可根據(jù)橢圓的右焦點坐標(biāo)及點列方程求解a、b,從而求得橢圓方程;(2)設(shè)直線的方程為:,,聯(lián)立直線方程與橢圓方程可得關(guān)于x的一元二次方程,利用韋達定理及中點坐標(biāo)公式用k表示出線段的中點,,根據(jù)所給等式可證明直線為直線的垂直平分線,則可得直線的方程,求出點N的橫坐標(biāo)從而可求得n的范圍;(3)聯(lián)立直線AB的方程與橢圓方程可得關(guān)于x的一元二次方程,設(shè),,,,,,根據(jù)韋達定理求出、,求出直線AE的方程并令,求出x并逐步化簡可得,則直線過定點.
【解析】(1)橢圓右焦點與拋物線的焦點重合,
且經(jīng)過點,
,解得,
橢圓的方程為:.
(2)設(shè)直線的方程為:,,
代入,得:,
恒成立.
設(shè),,,,線段的中點為,,
則,,
由,得:,
直線為直線的垂直平分線,
直線的方程為:,
令得:點的橫坐標(biāo),
,,.
線段上存在點,使得,其中.
(3)證明:設(shè)直線的方程為:,,
代入,得:,
過點且不垂直于軸的直線與橢圓交于,兩點,
由,得:,
設(shè),,,,,,
則,,
則直線的方程為,
令得:

直線過定點.
【點評】圓錐曲線中的定點、定值問題是高考中的常考題型,難度較大,考查知識間的聯(lián)系與綜合,著重考查考生運用圓錐曲線的知識進行邏輯推理的能力.
1.參數(shù)法 圓錐曲線的定點、定值問題會涉及到曲線上的動點及動直線,所以很常用的方法就是設(shè)動點或設(shè)動直線,即引入?yún)?shù)解決問題,那么設(shè)參數(shù)就有兩種情況,第一種是設(shè)點的坐標(biāo),第二種是設(shè)直線的斜率.
2.由特殊到一般法 如果要解決的問題是一個定值(定點)問題,而題設(shè)條件又沒有給出這個定值(定點),那么我們可以這樣思考:由于這個定值(定點)對符合要求的一些特殊情況必然成立,那么我們根據(jù)特殊情況先找到這個定值(定點),明確了解決問題的目標(biāo),然后進行一般情況下的推理證明.
3.(1)8;(2);(3)證明見解析,.
【分析】(1)根據(jù)橢圓的定義計算;
(2)設(shè)直線方程為,由直線與橢圓相交于兩點,及直線不過原點求出,應(yīng)用韋達定理求得弦長,并求得原點到直線的距離得三角形面積,利用的范圍結(jié)合二次函數(shù)性質(zhì)得面積取值范圍;
(3)在(2)基礎(chǔ)上,寫出直線方程,與橢圓方程聯(lián)立求得點坐標(biāo),同理得點坐標(biāo)后再求出直線方程,利用,由此方程關(guān)于是恒等式可得定點坐標(biāo).
【解析】(1)由題意,.∴,
,,
∴的周長為;
(2)設(shè)直線方程為,
由得,∴,,
設(shè),則,,
,
又原點到直線的距離為,
∴,
直線不過原點,∴,∴,
∴.
(3)由(2)直線方程為,
由得,又,代入整理得:
,是此方程的兩根,
∴,∴,即,
同理可得,
∴,
∴直線方程為,注意,令,
∴直線過定點.
【點評】 本題考查直線與相交問題,考查橢圓中三角形面積問題,直線過定點問題,對學(xué)生的運算求解能力要求較高,屬于困難題.解題時采用“設(shè)而不求”的思想方法,設(shè)直線方程為,設(shè)交點坐標(biāo)為,直線方程代入橢圓方程應(yīng)用韋達定理得,由判別式得參數(shù)的范圍,由韋達定理求得弦長,求出原點到直線的距離后可得三角形面積,利用函數(shù)的性質(zhì)結(jié)合參數(shù)范圍可得面積的范圍.而直線過定點問題,就是由參數(shù)求出交點坐標(biāo),寫出直線方程,由方程分析得出直線所過定點坐標(biāo).
4.(1);(2)證明見解析;(3)直線AB過定點.
【分析】(1)當(dāng)M是橢圓的短軸端點時,的面積最大,得到,再結(jié)合離心率及,可求得橢圓方程;
(2)聯(lián)立,得(*) ,又點在橢圓上得,即可將方程變形為,即直線和橢圓僅有一個公共點,可證得為橢圓的公切線.
(3)設(shè),切點,,由切線方程可知,,又P在切線上,,,可知直線AB的方程為:,可得直線AB過定點
【解析】(1)M是橢圓上的動點 ,
,即時,
,即,又,,,
橢圓Γ的方程為
(2)證明:聯(lián)立,得(*)
點在橢圓上,
,即
, 得,故直線和橢圓僅有一個公共點,
為橢圓的公切線
(3)設(shè),切點,,由(2)的結(jié)論可知,
切線的方程分別為 ,
在切線上,,
都滿足,即直線AB的方程為:
直線AB過定點.
【點評】 本題考查橢圓的簡單性質(zhì),橢圓的切線方程,直線與橢圓的位置關(guān)系,圓錐曲線中定點問題的兩種解法:
(1)引進參數(shù)法:引進動點的坐標(biāo)或動線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化的量與參數(shù)何時沒有關(guān)系,找到定點.
(2)特殊到一般法:根據(jù)動點或動線的特殊情況探索出定點,再證明該定點與變量無關(guān).
5.(1);(2)證明見解析,定點E.
【分析】(1)直線AB的方程代入橢圓C,結(jié)合韋達定理得兩根關(guān)系,求出四邊形OAHB面積表達式,根據(jù)基本不等式求得取值范圍;
(2)由點坐標(biāo)寫出直線BD的方程的表達式,令y=0,求出的表達式,結(jié)合(1)中兩根關(guān)系進行化簡計算得到定值即可.
【解析】(1)由題設(shè)知F(1,0),設(shè)直線AB的方程為x=my+1(m∈R),A(x1,y1),B(x2,y2)
由消去x并整理,得(m2+2)y2+2my-1=0.
,則y1+y2=-,y1y2=-,
所以|y1-y2|==
所以四邊形OAHB的面積S=×|OH|×|y1-y2|=×2×=
令=t,則,所以S==,
因為t+≥2(當(dāng)且僅當(dāng)t=1,即m=0時取等號),所以0<S≤,
故四邊形OAHB的面積的取值范圍為;
(2)由B(x2,y2),D(2,y1),可知直線BD的斜率k=,所以直線BD的方程為y-y1= (x-2)
令y=0,得x== ①
由(1)知,y1+y2=-,y1y2=-,所以y1+y2=2my1y2 ②
將②代入①,化簡得x===,
所以直線BD過定點E.
【點評】求定值問題常見的方法有兩種:
(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關(guān);
(2)直接推理、計算,并在計算推理的過程中消去變量,從而得到定值.
6.(1);(2)證明見解析.
【分析】(1)根據(jù)已知條件可得出關(guān)于、、的方程組,解出這三個量的值,即可得出橢圓的方程;
(2)求得點,設(shè)直線的方程為,將直線的方程與橢圓的方程聯(lián)立,求出點的坐標(biāo),同理可得點的坐標(biāo),結(jié)合計算得出,由此可證得結(jié)論成立.
【解析】(1)根據(jù)題意得:,解得,所以橢圓的方程為;
(2)因為點為橢圓上頂點,所以點的坐標(biāo)為,
設(shè)點、,
設(shè)直線,由得,
解得,則,即點,
,
設(shè)直線,同理可得,
又因為,所以,所以,
所以,所以直線過定點.
【點評】 求解直線過定點問題常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點,再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般性證明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即設(shè)出定點坐標(biāo),根據(jù)題設(shè)條件選擇參數(shù),建立一個直線系或曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個關(guān)于定點坐標(biāo)的方程組,以這個方程組的解為坐標(biāo)的點即為所求點;
(3)求證直線過定點,常利用直線的點斜式方程或截距式來證明.
7.(1);(2)證明見解析.
【分析】(1)將點、的坐標(biāo)代入橢圓的方程,求出、的值,可得出的值,進而可求得橢圓的離心率;
(2)設(shè)直線的方程為,求出點、的坐標(biāo),求出直線的方程,求出點的坐標(biāo),進一步可求得直線的方程,由此可得出直線所過定點的坐標(biāo).
【解析】(1)將點的坐標(biāo)代入橢圓的方程可得,,,同理,

因此,橢圓的離心率為;
(2)如下圖所示:
直線的方程為,即,
易知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立,消去可得,
由韋達定理可得,,則,
所以,點的坐標(biāo)為,
聯(lián)立,解得,即點,
所以,直線的斜率為,
所以,直線的方程為,
在直線的方程中,令,可得,即點,
所以,直線的斜率為,
所以,直線的方程為,即,
整理可得,
由,解得,因此,直線過定點.
【點評】 求解直線過定點問題常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點,再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般性證明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即設(shè)出定點坐標(biāo),根據(jù)題設(shè)條件選擇參數(shù),建立一個直線系或曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個關(guān)于定點坐標(biāo)的方程組,以這個方程組的解為坐標(biāo)的點即為所求點;
(3)求證直線過定點,常利用直線的點斜式方程或截距式來證明.
8.(1);(2)過定點,.
【分析】(1)由題知,,再結(jié)合,即可求出,進而求出橢圓方程;
(2)分類討論直線的斜率存在與否,當(dāng)其中一條直線斜率為0,一條直線斜率不存在,可知直線為軸;當(dāng)兩條直線斜率均存在,設(shè)出直線方程,與橢圓聯(lián)立,分別求出點M,N坐標(biāo),從而求出直線方程,整理直線方程,可得直線過定點.
【解析】(1)由題意可得,解得:或(舍),
故橢圓的方程為.
(2)由題意知,當(dāng)其中一條的斜率不存在時,另外一條的斜率為,此時直線為軸;
當(dāng)?shù)男甭识即嬖谇也粸闀r,設(shè),
設(shè),聯(lián)立,整理得
,

所以的中點
同理由,可得的中點

所以直線的方程為
化簡得
故直線恒過定點.
綜上,直線過定點
【點評】 本題考查圓錐曲線中定點問題,常用兩種解法:
(1)引進參數(shù)法:引進動點的坐標(biāo)或動線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化的量與參數(shù)何時沒有關(guān)系,找到定點.
(2)特殊到一般法:根據(jù)動點或動線的特殊情況探索出定點,再證明該定點與變量無關(guān).
9.(1);(2)過定點,定點為.
【分析】(1)聯(lián)立直線與橢圓,求出的坐標(biāo),再利用時,可求出的值;
(2)由(1)知,,橢圓:,設(shè)出直線的方程與橢圓方程聯(lián)立解得的坐標(biāo),同理得的坐標(biāo),再求出直線的方程,令,可得為定值,從而可知直線過定點.
【解析】(1)設(shè),則,由題意得焦點為
所以,.
當(dāng)時,有.
聯(lián)立得,,從而.
將代入,得,即,
所以或(舍),故.
(2)由(1)知,,橢圓:.
設(shè):,代入橢圓:,
消去并整理得,
所以,
而,所以,
由韋達定理得,所以.
同理:,即,,
所以,
所以,
于是.
所以直線:.
令,得,
將代入得,
所以經(jīng)過定點.
【點評】 將的坐標(biāo)當(dāng)已知,求出的坐標(biāo)和直線的方程,再令得到為定值是本題解題關(guān)鍵.
10.(1);(2)過定點,.
【分析】(1)利用點差法可得,再由直線的方程為,求出軸上的截距,結(jié)合題意即可求解.
(2)設(shè)直線的方程分別為,分別將直線與橢圓方程聯(lián)立,分別求出,,求出直線方程,化簡整理即可求解.
【解析】本題考查橢圓的方程及直線與橢圓的位置關(guān)系,考查數(shù)學(xué)運算及邏輯推理的核心素養(yǎng).
(1)設(shè),
則,

兩式相減得
即,
即,
所以
又直線的方程為,
令,得
所以,
所以橢圓的方程為.
(2)由題意得,直線的方程分別為,
設(shè),聯(lián)立,
得,
所以,

同理
所以

得,
所以直線的方程為
整理得,
所以直線過定點.
【點評】 本題考查了直線與橢圓的位置關(guān)系,解題的關(guān)鍵是設(shè)出直線方程,求出點、以及直線的方程為,考查了運算求解能力,綜合性比較強.
11.(1)2;(2)證明見解析.
【分析】(1)設(shè)點的坐標(biāo),運用向量的坐標(biāo)形式的數(shù)量積公式,并借助點在橢圓上化簡即可;
(2)先探求的坐標(biāo),再從這一特殊情形入手求出定點坐標(biāo),最后再驗證一般情況,很容易求出定點的坐標(biāo).
【解析】解:(1)由題意,得,
設(shè),則根據(jù)、、三點共線可知,
故直線方程為,,,
直線方程為,,,
,
又點在上,即,由此得.
(2)由題意知直線、的斜率存在,設(shè)直線的方程為,直線的方程為,,,由,
得,
因為和是此方程的兩個根,
所以,,,
所以,同理得
因為,所以,
當(dāng)時,,
此時與的橫坐標(biāo)相同,所以直線的方程為.所以的橫坐標(biāo)為.
當(dāng)時,,的方程為,
令,得.
所以直線恒過定點.
【點評】求定點問題常見的方法有兩種:
(1)從特殊入手,求出定點,再證明這個值與變量無關(guān).
(2)直接推理、計算,并在計算推理的過程中消去變量,從而得到定點.
12.(1);(2)證明見解析,定點.
【分析】(1)根據(jù)截直線所得線段的長為,可得,再結(jié)合的周長為,求解即可.
(2)由題意可知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,根據(jù),且垂直軸,可得,結(jié)合韋達定理可求m與k的關(guān)系,再代入直線方程求解.
【解析】解:(1)把代入得,
則.即.
又的周長為,
由橢圓概念得
從而
故的方程為.
(2)證明:由題意可知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立,得.
設(shè),的坐標(biāo)分別為,,
則,
且,.
設(shè)直線,的傾斜角分別為,,∵,且垂直軸,
,即,
,則,
即,

,化簡可得,
則直線的方程為,故直線過定點.
【點評】 由,且垂直軸,得到,
是解答本題的關(guān)鍵.
13.(1);(2)證明見解析,定點坐標(biāo)為.
【分析】(1)求出的值,由已知條件求出、的值,即可得出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)點、,設(shè)橢圓的右頂點為,將直線的方程與橢圓的方程聯(lián)立,列出韋達定理,由已知條件可得,可得出與所滿足的關(guān)系式,由此可求得直線所過定點的坐標(biāo).
【解析】(1)由于直線與圓相切,則,
由已知條件可得,解得,
因此,橢圓的方程為;
(2)設(shè)點、,設(shè)橢圓的右頂點為,
由題意可知,直線不過橢圓的左、右頂點,則,
聯(lián)立,消去并整理得,

由韋達定理可得,,
由于以為直徑的圓過橢圓的右頂點,則,
,,
所以,,
整理可得,解得或(舍去).
所以,直線的方程為,所以,直線恒過定點.
【點評】 利用韋達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,必要時計算;
(3)列出韋達定理;
(4)將所求問題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、的形式;
(5)代入韋達定理求解.
14.(1);(2)過定點,.
【分析】(1)由題意得、可得橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)①當(dāng)直線斜率不存在時,設(shè)為由可得結(jié)論;
②當(dāng)直線斜率存在時,設(shè)方程為,點坐標(biāo)為,點坐標(biāo)為,與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達定理表示化簡得,代入直線方程可得答案.
【解析】(1)由題意知,,,且,所以,
所以,橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)①當(dāng)直線斜率不存在時,設(shè)為,設(shè)點坐標(biāo)為,點坐標(biāo)為,
由于,,,
∴,
∴,
∴直線斜率不存在時,不符合題意.
②當(dāng)直線斜率存在時,設(shè)方程為,點坐標(biāo)為,點坐標(biāo)為,
聯(lián)立,得,
,,,
∵,,

∴,
∴,
∴,
∴.
顯然,直線,不經(jīng)過點,即,,
故有,,
化簡得,
∴直線為,∴,
顯然當(dāng)時,上式成立,直線過定點,
綜上,直線過定點.
【點評】本題考查了橢圓方程、橢圓中直線過定點的問題,第二問的關(guān)鍵點是利用韋達定理表示,考查了學(xué)生分析問題、解決問題及計算問題的能力.
15.(Ⅰ);(Ⅱ)證明見解析.
【分析】(Ⅰ)由題意可得,再由即可求解.
(Ⅱ)分類討論,當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為,將直線與橢圓方程聯(lián)立,消,利用韋達定理求出兩根之和、兩根之積,根據(jù)題意可知,即 ,從而求得 或 (都滿足),即求;當(dāng)直線的斜率不存在時,設(shè)直線的方程為,,求出即可求解.
【解析】(Ⅰ)由橢圓離心率為,且經(jīng)過點 ,
可知
所以 .
所以 .
所以橢圓的方程為.
(Ⅱ)當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為,
由,得 .
.
設(shè), 則.
因為以線段為直徑的圓經(jīng)過點 ,
所以 . 所以 .

由 ,整理得 .
解得 或 (都滿足).
所以 或 .
因為直線不過點,
所以直線過定點
當(dāng)直線的斜率不存在時,設(shè)直線的方程為,
則,.

解得 或(舍).
綜上 直線過定點.
【點評】 本題考查了直線與橢圓的位置關(guān)系,解題的關(guān)鍵是利用韋達定理以及向量的數(shù)量積求出直線中與的關(guān)系,考查了運算求解能

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