【題型一】 五個方程題型框架
【典例分析】
已知圓C經(jīng)過兩點A(2,2),B(3,3),且圓心C在直線x-y+1=0上.
(1)求圓C的標準方程;
(2)設(shè)直線l:y=kx+1與圓C相交于M,N兩點,O為坐標原點,若,求|MN|的值.
【變式演練】
1.橢圓:的左右焦點分別為,,P為橢圓C上一點.
(1)當(dāng)P為橢圓C的上頂點時,求;
(2)若,求滿足條件的點P的個數(shù);(直接寫答案)
(3)直線與橢圓C交于A,B,若,求k.
2.已知動點P到點(0,1)的距離與到直線y=2的距離的比值為,動點P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)直線y=kx+1與曲線C交于A,B兩點,點M(0,2),證明:直線MA,MB的斜率之和為0.
3.設(shè)橢圓的左焦點為,離心率為,過點且與軸垂直的直線被橢圓截得的線段長為3.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)為橢圓的下頂點,為橢圓的上頂點,過點且斜率為的直線與橢圓交于,兩點.若,求的值.
【題型二】 直線設(shè)法
【典例分析】
已知拋物線,過點的直線交拋物線于,兩點.
(1)求拋物線的焦點坐標及準線方程;
(2)證明:以線段為直徑的圓過原點.
【變式演練】
1.已知橢圓E:過點,且離心率為.
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(Ⅱ)設(shè)過點(0,-1)直線交橢圓E于A,B兩點,判斷點G與以線段AB為直徑的圓的位置關(guān)系,并說明理由.
2.已知雙曲線:的離心率為,點在上,為的右焦點.
(1)求雙曲線的方程;
(2)設(shè)為的左頂點,過點作直線交于(不與重合)兩點,點是的中點,求證:.
3. 如圖,設(shè)橢圓的中心為原點O,長軸在x軸上,上頂點為A,左右焦點分別為,線段的中點分別為,且△ 是面積為4的直角三角形。
(Ⅰ)求該橢圓的離心率和標準方程;
(Ⅱ)過B做直線交橢圓于P,Q兩點,使,求直線的方程
【題型三】 雙變量直線核心理解
【典例分析】
已知點M為直線l1:x=-1上的動點,N(1,0),過M作直線l1的垂線l,l交MN的中垂線于點P,記點P的軌跡為C.
(1)求曲線C的方程;
(2)若直線l2:y=kx+m(k≠0)與圓E:(x-3)2+y2=6相切于點D,與曲線C交于A,B兩點,且D為線段AB的中點,求直線l2的方程.
【變式演練】
1.在平面直角坐標系中,已知分別是橢圓的左、右焦點,橢圓與拋物線有一個公共的焦點,且過點.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設(shè)直線與橢圓相交于、兩點,若(為坐標原點),試判斷直線與圓的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
2.已知拋物線的準線方程為.
(1)求拋物線的標準方程;
(2)若過點的直線與拋物線相交于兩點,且以為直徑的圓過原點,求證:為常數(shù),并求出此常數(shù).
3.已知A、B、C是橢圓W:上的三個點,O是坐標原點.
( = 1 \* ROMAN I)當(dāng)點B是W的右頂點,且四邊形OABC為菱形時,求此菱形的面積;
( = 2 \* ROMAN II)當(dāng)點B不是W的頂點時,判斷四邊形OABC是否可能為菱形,并說明理由.
【題型四】 直線過定點
【典例分析】
已知A、B分別為橢圓E:(a>1)的左、右頂點,G為E的上頂點,,P為直線x=6上的動點,PA與E的另一交點為C,PB與E的另一交點為D.
(1)求E的方程;
(2)證明:直線CD過定點.
【變式演練】
1.已知橢圓兩點在橢圓C上.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)直線l不經(jīng)過點且與C相交于A,B兩點.若直線與直線的斜率的和為,證明:l過定點.
2.在平面直角坐標系xOy中,動點Р與定點F(2,0)的距離和它到定直線l:的距離之比是常數(shù),記P的軌跡為曲線E.
(1)求曲線E的方程;
(2)設(shè)過點A(,0)兩條互相垂直的直線分別與曲線E交于點M,N(異于點A),求證:直線MN過定點.
3.已知橢圓C:()的上頂點與右焦點連線的斜率為,C的短軸的兩個端點與左、右焦點的連線所構(gòu)成的四邊形的面積為.
(1)求橢圓C的標準方程.
(2)已知點,若斜率為k()的直線l與橢圓C交于不同的兩點A,B,當(dāng)直線AP,BP的傾斜角互補時,試問直線l是否過定點?若過定點,求出該定點的坐標;若不過定點,說明理由.
【題型五】 圓過定點
【典例分析】
在平面直角坐標系中,已知橢圓的左?右焦點分別為?,點為橢圓上的動點,當(dāng)點為短軸頂點時,△的面積為,橢圓短軸長為2.
(1)求橢圓的方程;
(2)若直線過定點且與橢圓交于不同的兩點,,點是橢圓的右頂點,直線,分別與軸交于?兩點,試問:以線段為直徑的圓是否過軸上的定點?若是,求出定點坐標;若不是,說明理由.
【變式演練】
1.在平面直角坐標系中,已知動圓的半徑為1,且經(jīng)過坐標原點,設(shè)動圓的圓心為.
(1)求點的軌跡方程;
(2)設(shè)點的軌跡與軸交于,兩點(在左側(cè)),過點的直線交點的軌跡于點(異于,),交直線:于點,經(jīng)過,的直線交于點,求證以為直徑的圓過定點,并求出定點坐標.
2.已知橢圓的左右頂點分別為A,B,點P為橢圓上異于A,B的任意一點.
(1)證明:直線PA與直線PB的斜率乘積為定值;
(2)設(shè),過點Q作與軸不重合的任意直線交橢圓E于M,N兩點.問:是否存在實數(shù),使得以MN為直徑的圓恒過定點A?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.
3.已知拋物線的焦點F與橢圓C:的一個焦點重合,且點F關(guān)于直線的對稱點在橢圓上.
求橢圓C的標準方程;
過點且斜率為k的動直線l交橢圓于A、B兩點,在y軸上是否存在定點M,使以AB為直徑的圓恒過這個點?若存在,求出M點的坐標,若不存在,說明理由.
【題型六】 面積的幾種求法
【典例分析】
已知拋物線關(guān)于軸對稱,且過點
(1)求拋物線的標準方程;
(2)過點的直線與拋物線交于,兩點,若,求直線的方程
【變式演練】
1.已知拋物線C:的焦點為F,直線l:y=與拋物線C交于A,B兩點.
(1)求AB弦長;
(2)求△FAB的面積.
2.已知拋物線:(),其上一點到的焦點的距離為4.
(Ⅰ)求拋物線的方程;
(Ⅱ)過點的直線與拋物線分別交于,兩點(點,均在軸的上方),若的面積為4,求直線的方程.
3.已知雙曲線:(,)的離心率為,虛軸長為4.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)直線:與雙曲線相交于,兩點,為坐標原點,的面積是,求直線的方程.
【題型七】 面積最值
【典例分析】
已知一張紙上畫有半徑為4的圓O,在圓O內(nèi)有一個定點A,且,折疊紙片,使圓上某一點剛好與A點重合,這樣的每一種折法,都留下一條直線折痕,當(dāng)取遍圓上所有點時,所有折痕與的交點形成的曲線記為C.
(1)求曲線C的焦點在軸上的標準方程;
(2)過曲線C的右焦點(左焦點為)的直線l與曲線C交于不同的兩點M,N,記的面積為S,試求S的取值范圍.
【變式演練】
1.已知橢圓C:=1(a>b>0)的焦點F在直線上,離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若O為坐標原點,過點M(0,2)作直線l交橢圓C于A、B兩點,求△AOB面積的最大值.
2.已知點是已知橢圓的左、右焦點,點在橢圓上,當(dāng)時,面積達到最大,且最大值為.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)過的直線與橢圓交于兩點,且兩點與左右頂點不重合,若,求四邊形面積的取值范圍.
3.已知橢圓的長軸長為4,離心率為,一動圓過橢圓上焦點,且與直線相切.
(1)求橢圓的方程及動圓圓心軌跡的方程;
(2)過作兩條互相垂直的直線,,其中交橢圓于,兩點,交曲線于,兩點,求四邊形面積的最小值.
【題型八】 定值
【典例分析】
已知橢圓C:(a>b>0)的右焦點F2與拋物線y2=4x的焦點重合,且其離心率為.
(1)求橢圓C的方程.
(2)已知與坐標軸不垂直的直線l與C交于M,N兩點,線段MN中點為P,問:kMN·kOP(O為坐標原點)是否為定值?請說明理由.
【變式演練】
1.已知雙曲線C的中心在原點,是它的一個頂點.是它的一條漸近線的一個方向向量.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)設(shè),M為雙曲線右支上動點,當(dāng)|PM|取得最小時,求四邊形ODMP的面積;
(3)若過點任意作一條直線與雙曲線C交于A,B兩點(A,B都不同于點D),求證:為定值.
2.已知圓:,定點,A是圓上的一動點,線段的垂直平分線交半徑于P點.
(1)求P點的軌跡C的方程;
(2)設(shè)直線過點且與曲線C相交于M,N兩點,不經(jīng)過點.證明:直線MQ的斜率與直線NQ的斜率之和為定值.
3.已知橢圓的離心率為,右焦點為,點在橢圓上.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點的直線(不與軸重合)交橢圓于點,,直線,分別與直線交于點,.求證:以線段為直徑的圓被軸截得的弦長為定值.
【題型九】最值與范圍
【典例分析】
已知中心在原點的雙曲線的右焦點為,右頂點為.
()求雙曲線的方程;
()若直線與雙曲線交于不同的兩點,,且線段的垂直平分線過點,求實數(shù)的取值范圍.
【變式演練】
1.已知中心在原點的雙曲線的一個焦點,一個頂點為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)若直線與雙曲線的左右兩支各有一個交點,求的取值范圍.
2.已知雙曲線C的方程為(),離心率為.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)過的直線交曲線于兩點,求的取值范圍.
3.已知橢圓C:的左、右焦點分別為,離心率為,P為橢圓C上的一個動點.當(dāng)P是C的上頂點時,△的面積為.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)設(shè)斜率存在的直線與C的另一個交點為Q,是否存在點,使得?若存在,求出t的取值范圍;若不存在,請說明理由.
【題型十】 第六個方程的積累
【典例分析】
已知橢圓的中心在原點,焦點在軸上,離心率為,且橢圓上的點到兩個焦點的距離之和為.
(1)求橢圓的方程;(2)設(shè)為橢圓的左頂點,過點的直線與橢圓交于點,與軸交于點,過原點且與平行的直線與橢圓交于點.求的值.
【變式演練】
1.已知橢圓的離心率為,其左、右焦點分別為,,點P為坐標平面內(nèi)的一點,且,,O為坐標原點.(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)M為橢圓C的左頂點,A,B是橢圓C上兩個不同的點,直線,的傾斜角分別為,,且證明:直線恒過定點,并求出該定點的坐標.
2.已知橢圓:,圓:的圓心在橢圓上,點到橢圓的右焦點的距離為2.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點作直線交橢圓于,兩點,若,求直線的方程.
3.已知拋物線()的焦點為,直線過點且與相交于、兩點,當(dāng)直線的傾斜角為時,.(1)求的方程;(2)若點是拋物線上、之間一點,當(dāng)點到直線的距離最大時,求△面積的最小值;(3)若的垂直平分線與相交于、兩點,且、、、四點在同一圓上,求的方程.
【課后練習(xí)】
1.(天津市耀華中學(xué)高三上學(xué)期第二次月考)已知橢圓的右焦點為,下頂點為,離心率為,且.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)設(shè)直線與軸交于點,過作斜率為的直線交橢圓于不同的兩點,延長交于點,若,求的取值范圍.
2.已知橢圓E的方程為,過點且離心率為
(1)求橢圓E的方程;
(2)點A是橢圓E與x軸正半軸的交點,不過點A的直線交橢圓E于B、C兩點,且直線,的斜率分別是,,若,
①證明直線l過定點R;
②求面積的最大值.
3.已知橢圓經(jīng)過點,焦距為.
(1)求橢圓E的標準方程;
(2)若四邊形內(nèi)接于橢圓E,對角線交于坐標原點O,且這兩條對角線的斜率之積為,求證:四邊形的任意一組鄰邊的傾斜角互補.
4.已知P(,)是橢圓C: (a>b>0)上一點,以點P及橢圓的左、右焦點F1,F(xiàn)2為頂點的三角形面積為2.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)過F2作斜率存在且互相垂直的直線l1,l2,M是l1與C兩交點的中點,N是l2與C兩交點的中點,求△MNF2面積的最大值.
5.(福建省廈門第一中學(xué)高三上學(xué)期期中)已知點A為拋物線上的一個動點(A與坐標原點O不重合),中點P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)直線L過交曲線C于M,N兩點,F(xiàn)為曲線C的焦點,求的最小值.
6(江蘇省百校大聯(lián)考高三上學(xué)期11月一輪復(fù)習(xí)階段檢測).已知橢圓C:的離心率為,且是C上一點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過右焦點作直線l交橢圓C于A,B兩點,在x軸上是否存在點M,使為定值?若存在,求出點M的坐標及該定值;若不存在,試說明理由.
7.已知橢圓的右頂點為,焦距是,離心率.(1)求橢圓的方程;
(2)直線(均為常數(shù))與橢圓相交于不同的兩點(均異于點),若以為直徑的圓經(jīng)過橢圓的右頂點,試判斷直線能否過定點?若能,求出該定點坐標;若不能,也請說明理由.
8.已知圓F1:(x+1)2+y2=16,F(xiàn)2(1,0),P是圓F1上的一個動點,F(xiàn)2P的中垂線l交F1P于點Q.
(1)求點Q的軌跡E的方程;
(2)若斜率為k(k≠0)的直線l1與點Q的軌跡E交于不同的兩點A,B,且線段AB的垂直平分線過定點(,0),求k的取值范圍.
9.已知橢圓的離心率為,直線與以原點為圓心、橢圓的短半軸長為半徑的圓相切.(1)求橢圓的方程;
(2)是否存在直線與橢圓交于兩點,交軸于點,使成立?若存在,求出實數(shù)的取值范圍;若不存在,請說明理由.
已知點在橢圓上,設(shè),,分別為橢圓的左頂點?上頂點?下頂點,且點到直線的距離為.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè)為坐標原點,,為橢圓上的兩點,且,求證:的面積為定值,并求出這個定值.
第27講 圓錐曲線壓軸大題十類
【題型一】 五個方程題型框架
【典例分析】
已知圓C經(jīng)過兩點A(2,2),B(3,3),且圓心C在直線x-y+1=0上.
(1)求圓C的標準方程;
(2)設(shè)直線l:y=kx+1與圓C相交于M,N兩點,O為坐標原點,若,求|MN|的值.
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)設(shè)圓的方程為,由已知列出關(guān)于,,的方程組求解即可得答案;
(2)設(shè),,,,將代入,利用根與系數(shù)的關(guān)系結(jié)合向量數(shù)量積的坐標運算求出值,再利用弦長公式即可求解.
(1)解:設(shè)所求圓的標準方程為,
由題意,有,解得,所以圓C的標準方程為;
解:設(shè),,,,將
代入,
整理得,
所以,
,所以,
解得或,
檢驗時,不合題意,所以,所以,,
所以.
【變式演練】
1.橢圓:的左右焦點分別為,,P為橢圓C上一點.
(1)當(dāng)P為橢圓C的上頂點時,求;
(2)若,求滿足條件的點P的個數(shù);(直接寫答案)
(3)直線與橢圓C交于A,B,若,求k.
【答案】(1)(2)0(3)
【分析】(1)由橢圓的方程可得,,然后可得答案;
(2)結(jié)合(1)的答案可得點的個數(shù);(3)聯(lián)立直線與橢圓的方程消元,利用弦長公式求解即可.
解(1)因為橢圓:的左右焦點分別為,,P為橢圓C的上頂點
所以,,
所以,,所以
(2)若,滿足條件的點P的個數(shù)為0
(3)設(shè),聯(lián)立可得
所以所以解得
2.已知動點P到點(0,1)的距離與到直線y=2的距離的比值為,動點P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)直線y=kx+1與曲線C交于A,B兩點,點M(0,2),證明:直線MA,MB的斜率之和為0.
【答案】(1)(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)題意,結(jié)合兩點間距離公式進行求解即可;
(2)直線y=kx+1與曲線C方程聯(lián)立,根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系,結(jié)合斜率公式進行求解即可.
解(1)設(shè)點P的坐標為P(x,y),則,整理可得曲線C的軌跡方程為;
(2)證明:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),與直線方程聯(lián)立可得:(k2+2)x2+2kx﹣1=0,則:,
=,
從而直線MA,MB的斜率之和為0.
3.設(shè)橢圓的左焦點為,離心率為,過點且與軸垂直的直線被橢圓截得的線段長為3.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)為橢圓的下頂點,為橢圓的上頂點,過點且斜率為的直線與橢圓交于,兩點.若,求的值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根據(jù)橢圓離心率公式,結(jié)合代入法進行求解即可;
(2)根據(jù)平面向量數(shù)量積坐標表示公式,結(jié)合一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系進行求解即可.
【詳解】:(1)由題意可得,,當(dāng)時,,所以得:,解得,所以橢圓的標準方程為;
(2)由(1)可知,,,,過點且斜率為的直線方程為,
聯(lián)立方程,可得,設(shè),,
則,,故,
又,,,,
所以
,整理可得,解得.
【題型二】 直線設(shè)法
【典例分析】
已知拋物線,過點的直線交拋物線于,兩點.
(1)求拋物線的焦點坐標及準線方程;
(2)證明:以線段為直徑的圓過原點.
【答案】(1)焦點坐標,準線方程;(2)證明見解析.
【分析】(1)由拋物線的標準方程即可求解.
(2)方法一:討論直線斜率存在或不存在,將直線與拋物線聯(lián)立,證出即可證明;方法二:當(dāng)直線斜率為0或者設(shè),將直線與拋物線聯(lián)立,證明即可證明.
【詳解】
(1)由拋物線的標準方程:焦點坐標,準線方程.
(2)法一:①當(dāng)直線斜率不存在時,,,,.
②當(dāng)直線斜率存在時,設(shè),,,
由得,得,∴,,

.綜上所述,∴,故以線段為直徑的圓過原點.
法二:當(dāng)直線斜率為0時,直線與拋物線交于一點,不符合題意.
設(shè),,,聯(lián)立,得,,
,.∴
.∴,故以線段為直徑的圓過原點.
【變式演練】
1.已知橢圓E:過點,且離心率為.
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(Ⅱ)設(shè)過點(0,-1)直線交橢圓E于A,B兩點,判斷點G與以線段AB為直徑的圓的位置關(guān)系,并說明理由.
試題解析:解法一:(Ⅰ)由已知得解得所以橢圓E的方程為.
.(Ⅱ)設(shè)點,則
由所以
從而

2.已知雙曲線:的離心率為,點在上,為的右焦點.
(1)求雙曲線的方程;
(2)設(shè)為的左頂點,過點作直線交于(不與重合)兩點,點是的中點,求證:.
【答案】(1);(2)證明見解析.
【分析】
(1)根據(jù)離心率和橢圓上的點可構(gòu)造方程組求得雙曲線方程;
(2)易知直線斜率不為,設(shè),與雙曲線方程聯(lián)立后可得韋達定理的形式,根據(jù)向量數(shù)量積的坐標運算,結(jié)合韋達定理可得,證得,由直角三角形的性質(zhì)可得結(jié)論.
解(1)由已知可得,,解得:…①,
又點在上,…②,由①②可得:,,雙曲線的方程為;
(2)當(dāng)?shù)男甭蕿闀r,此時中有一點與重合,不符合題意.
當(dāng)斜率不為時,設(shè),,,
聯(lián)立得:,則,解得:.
,
,,則是直角三角形,是斜邊,
點是斜邊的中點,,即.
3. 如圖,設(shè)橢圓的中心為原點O,長軸在x軸上,上頂點為A,左右焦點分別為,線段的中點分別為,且△ 是面積為4的直角三角形。
(Ⅰ)求該橢圓的離心率和標準方程;
(Ⅱ)過B做直線交橢圓于P,Q兩點,使,求直線的方程
解:設(shè)所求橢圓的標準方程為,右焦點為。
因是直角三角形,又,故為直角,因此,得。
結(jié)合得,故,所以離心率。
在中,,故
由題設(shè)條件,得,從而。因此所求橢圓的標準方程為:
(2)由(1)知,由題意知直線的傾斜角不為0,故可設(shè)直線的方程為:,代入橢圓方程得, 設(shè),則是上面方程的兩根,因此
,又,所以


由,得,即,解得,
所以滿足條件的直線有兩條,其方程分別為:和
【題型三】 雙變量直線核心理解
【典例分析】
已知點M為直線l1:x=-1上的動點,N(1,0),過M作直線l1的垂線l,l交MN的中垂線于點P,記點P的軌跡為C.
(1)求曲線C的方程;
(2)若直線l2:y=kx+m(k≠0)與圓E:(x-3)2+y2=6相切于點D,與曲線C交于A,B兩點,且D為線段AB的中點,求直線l2的方程.
【答案】(1)(2)或
【分析】
(1),點到定點的距離等于到直線的距離,說明點的軌跡是以為焦點,為準線的拋物線,求解拋物線方程即可.
(2)設(shè),,,,,,直線斜率為,顯然,由得,,求出D的坐標,再利用與圓切于D求解即可.
(1)
由已知可得,,
即點到定點的距離等于到直線的距離,
故點的軌跡是以為焦點,為準線的拋物線,
所以曲線的方程為.
(2)設(shè),,,,,,直線斜率為,顯然,
由得,,
.所以,,即,.
因為直線與圓相切于點,所以;,
從而且,整理可得,即.
所以,故的方程為或.
【變式演練】
1.在平面直角坐標系中,已知分別是橢圓的左、右焦點,橢圓與拋物線有一個公共的焦點,且過點.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設(shè)直線與橢圓相交于、兩點,若(為坐標原點),試判斷直線與圓的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
解(Ⅰ)由已知得,由題意得 ,又,……2分
消去可得,,解得或(舍去),則,
所以橢圓的方程為.……4分
(Ⅱ)結(jié)論:直線與圓相切.
證明:由題意可知,直線不過坐標原點,設(shè)的坐標分別為
(ⅰ)當(dāng)直線軸時,直線的方程為且


解得,故直線的方程為 ,
因此,點到直線的距離為,又圓的圓心為,
半徑 所以直線與圓相切 …7分
(ⅱ)當(dāng)直線不垂直于軸時,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立直線和橢圓方程消去得;


,故,
即①10分又圓的圓心為,半徑,
圓心到直線的距離為,②
將①式帶入②式得: , 所以 因此,直線與圓相切13分
2.已知拋物線的準線方程為.
(1)求拋物線的標準方程;
(2)若過點的直線與拋物線相交于兩點,且以為直徑的圓過原點,求證:為常數(shù),并求出此常數(shù).
【答案】(1);(2)證明見解析,.
【分析】(1)由準線方程為 求得,得解拋物線C的方程
(2)設(shè)過P的直線l方程為:(m),聯(lián)解后,利用原點落在以為直徑的圓上得 得到得解
【詳解】(1)由準線方程為可設(shè)拋物線C的方程求得
故所求的拋物線C的方程為:
(2)依題意可設(shè)過P的直線l方程為:(m),設(shè)
由得: 依題意可知,且原點落在以為直徑的圓上令

解得:即 為常數(shù),∴ 原題得證
3.已知A、B、C是橢圓W:上的三個點,O是坐標原點.
( = 1 \* ROMAN I)當(dāng)點B是W的右頂點,且四邊形OABC為菱形時,求此菱形的面積;
( = 2 \* ROMAN II)當(dāng)點B不是W的頂點時,判斷四邊形OABC是否可能為菱形,并說明理由.
【答案】解:( = 1 \* ROMAN I)橢圓W:的右頂點B的坐標為(2,0).因為四邊形OABC為菱形,所以AC與OB相互垂直平分. 所以可設(shè)A(1,),代入橢圓方程得,即. 所以菱形OABC的面積是.
( = 2 \* ROMAN II)假設(shè)四邊形OABC為菱形. 因為點B不是W的頂點,且直線AC不過原點,所以可設(shè)AC的方程為.
由消去并整理得.
設(shè)A,C,則,.
所以AC的中點為M(,). 因為M為AC和OB的交點,所以直線OB的斜率為.
因為,所以AC與OB不垂直. 所以O(shè)ABC不是菱形,與假設(shè)矛盾.
所以當(dāng)點B不是W的頂點時,四邊形OABC不可能是菱形.
【題型四】 直線過定點
【典例分析】
已知A、B分別為橢圓E:(a>1)的左、右頂點,G為E的上頂點,,P為直線x=6上的動點,PA與E的另一交點為C,PB與E的另一交點為D.
(1)求E的方程;(2)證明:直線CD過定點.
解:(1)由題設(shè)得A(–a,0),B(a,0),G(0,1).則,=(a,–1).由=8得a2–1=8,即a=3.
所以E的方程為+y2=1.
(2)設(shè)C(x1,y1),D(x2,y2),P(6,t).若t≠0,設(shè)直線CD的方程為x=my+n,由題意可知–30)的焦點F在直線上,離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若O為坐標原點,過點M(0,2)作直線l交橢圓C于A、B兩點,求△AOB面積的最大值.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)由和解得,即可求得橢圓的方程;
(2)設(shè)出直線AB的方程代入橢圓方程,利用一元二次方程跟與系數(shù)關(guān)系得出交點縱坐標的關(guān)系,繼而表示△OAB的面積,利用基本不等式求最值.
(1)設(shè)F(c,0),則知c=1,離心率,知a=c,由,從而a=,b=1,
所以橢圓C的方程為.
(2)設(shè),由題意可設(shè)直線AB的方程為y=kx+2,
由消去y并整理,得,
由,得,
由韋達定理,得, ,
因為點O到直線AB的距離為d=,|AB|=,
所以S△AOB=|AB|·d=,設(shè),由,知t>0,
于是S△AOB=,由t+≥8,得S△AOB≤,當(dāng)且僅當(dāng)t=4,時等號成立,
所以△AOB面積的最大值為.
2.已知點是已知橢圓的左、右焦點,點在橢圓上,當(dāng)時,面積達到最大,且最大值為.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)過的直線與橢圓交于兩點,且兩點與左右頂點不重合,若,求四邊形面積的取值范圍.
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)根據(jù)題意,點在短軸端點時,△PF1F2的面積最大,且為正三角形,進而得到的關(guān)系,解得答案即可;
(2)根據(jù)判斷出四邊形是平行四邊形,進而設(shè)出直線方程并代入橢圓方程化簡,然后結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系求出面積的表達式,最后解出面積的范圍.
(1)
由題可知,當(dāng)點在短軸端點時,△PF1F2的面積最大,且為正三角形,
,又,由,解得,所以橢圓的標準方程為.
(2)設(shè),則由,可得,即,,
又因為,所以四邊形是平行四邊形,設(shè)平面四邊形的面積為S,
則.
設(shè),則,所以
因為,而對勾函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,
所以.所以四邊形面積的取值范圍為.
3.已知橢圓的長軸長為4,離心率為,一動圓過橢圓上焦點,且與直線相切.
(1)求橢圓的方程及動圓圓心軌跡的方程;
(2)過作兩條互相垂直的直線,,其中交橢圓于,兩點,交曲線于,兩點,求四邊形面積的最小值.
【答案】(1),;(2)8.
【分析】
(1)利用橢圓的簡單幾何性質(zhì)求a、b、c,利用直線和圓相切關(guān)系求圓心軌跡方程;
(2)先討論,其中一條斜率不存在,另外一條斜率為零的情況;再討論斜率存在且不為零的情況﹒,互相垂直,可設(shè)斜率為k,則斜率為,用弦長公式分別求出|PQ|和|MN|﹒對角線互相垂直的四邊形,面積等于對角線乘積的一半,據(jù)此用k表示出四邊形的面積,求這個關(guān)于k的式子的最小值,即可得到答案﹒
(1)由已知可得,則所求橢圓方程,
由已知可得動圓圓心軌跡為拋物線,且拋物線的焦點為,準線方程為,
則動圓圓心軌跡方程為.
(2)當(dāng)直線的斜率不存在時,,此時,從而,
設(shè)直線的斜率為,則,直線的方程為:,
直線的方程為,設(shè),,,,,,,,
由,消去可得,,
由,消去得,由拋物線定義可知:,,
令,,則,則,
∴,綜上,,
∴四邊形面積的最小值為8.
【題型八】 定值
【典例分析】
已知橢圓C:(a>b>0)的右焦點F2與拋物線y2=4x的焦點重合,且其離心率為.
(1)求橢圓C的方程.
(2)已知與坐標軸不垂直的直線l與C交于M,N兩點,線段MN中點為P,問:kMN·kOP(O為坐標原點)是否為定值?請說明理由.
【答案】(1);(2)kMN·kOP為定值,定值為;理由見解析
【分析】
(1)根據(jù)橢圓離心率公式,結(jié)合拋物線焦點坐標公式進行求解即可;
(2)把直線方程與橢圓方程聯(lián)立,利用一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系,結(jié)合斜率公式、中點坐標公式進行求解證明即可.
(1)∵拋物線y2=4x的焦點為(1,0),∴橢圓C的半焦距c=1,
又橢圓的離心率,,因此橢圓C的方程為;
(2)由題意可知,直線l的斜率存在且不為0,設(shè)l的方程為y=kx+m,
將y=kx+m代入,得(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0,
Δ>0,可得m2<4k2+3.設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),,
因為線段MN中點為P,所以,
因此,所以kMN·kOP.
【變式演練】
1.已知雙曲線C的中心在原點,是它的一個頂點.是它的一條漸近線的一個方向向量.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)設(shè),M為雙曲線右支上動點,當(dāng)|PM|取得最小時,求四邊形ODMP的面積;
(3)若過點任意作一條直線與雙曲線C交于A,B兩點(A,B都不同于點D),求證:為定值.
【答案】(1);(2);(3)定值0,證明見解析.
【分析】
(1)根據(jù)給定條件設(shè)出雙曲線C的方程,利用待定系數(shù)法計算得解.
(2)根據(jù)給定條件求出點M的坐標,并求出點M到直線DP距離,再借助三角形面積公式計算即得.
(3)設(shè)出直線AB方程:,聯(lián)立直線AB與雙曲線C的方程,借助韋達定理計算即可作答.
(1)
因雙曲線C的中心在原點,一個頂點是,則設(shè)雙曲線C的方程為:,
于是得雙曲線C的漸近線方程為,而雙曲線C的一條漸近線的一個方向向量是,
則有,所以雙曲線C的方程為.
(2)依題意,設(shè)點,則,即,
,當(dāng)時,,此時,
點M到直線DP:的距離為,而,如圖,
四邊形ODMP的面積,
所以四邊形ODMP的面積為.
(3)顯然直線AB不垂直于y軸,設(shè)直線AB方程:,由消去x得:,
當(dāng)時,恒成立,設(shè),
則有,,
因此,
,所以為定值0.
2.已知圓:,定點,A是圓上的一動點,線段的垂直平分線交半徑于P點.
(1)求P點的軌跡C的方程;
(2)設(shè)直線過點且與曲線C相交于M,N兩點,不經(jīng)過點.證明:直線MQ的斜率與直線NQ的斜率之和為定值.
【答案】(1);(2)證明見解析,定值為-1.
【分析】(1)根據(jù)給定條件探求出,再利用橢圓定義即可得軌跡C的方程.
(2)由給定條件可得直線的斜率k存在且不為0,寫出直線的方程,再聯(lián)立軌跡C的方程,借助韋達定理計算作答.
(1)圓:的圓心,半徑為8,
因A是圓上的一動點,線段的垂直平分線交半徑于P點,則,
于是得,因此,P點的軌跡C是以,為左右焦點,
長軸長2a=8的橢圓,短半軸長b有,
所以P點的軌跡C的方程是.
(2)因直線過點且與曲線C:相交于M,N兩點,則直線的斜率存在且不為0,
又不經(jīng)過點,即直線的斜率不等于-1,設(shè)直線的斜率為k,且,
直線的方程為:,即,
由消去y并整理得:,
,即,則有且,
設(shè),則,
直線MQ的斜率,直線NQ的斜率,

所以直線MQ的斜率與直線NQ的斜率之和為定值.
3.已知橢圓的離心率為,右焦點為,點在橢圓上.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點的直線(不與軸重合)交橢圓于點,,直線,分別與直線交于點,.求證:以線段為直徑的圓被軸截得的弦長為定值.
【答案】(1)(2)證明見解析
【分析】(1)由條件、、可得答案;
(2)設(shè),,,,直線的方程為,可得、坐標,設(shè)直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達定理可得及中點坐標,可求得以線段為直徑的圓被軸截得的弦長為定值.
(1)由條件有,解得,,所以橢圓的方程為.
(2)證明:,設(shè)直線的方程為,,,,,聯(lián)立橢圓方程,整理得,,,直線的方程為,
令,得,同理,,
所以,
中點為,即,
故以線段為直徑的圓被軸截得的弦長為,
即:以線段為直徑的圓被軸截得的弦長為定值.
【題型九】最值與范圍
【典例分析】
已知中心在原點的雙曲線的右焦點為,右頂點為.
()求雙曲線的方程;
()若直線與雙曲線交于不同的兩點,,且線段的垂直平分線過點,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1);(2).
【解析】
試題分析:(1)由雙曲線的右焦點為,右頂點為求出和,進而根據(jù)求得,則雙曲線方程可得;(2)把直線方程與雙曲線方程聯(lián)立,消去,利用判別式大于求得和的不等式關(guān)系,設(shè)的中點為,根據(jù)韋達定理表示出和,根據(jù),可知的斜率為,進而求得和的關(guān)系,最后綜合可求得的范圍.
試題解析:()設(shè)雙曲線方程為.由已知得,,,
∴.故雙曲線的方程為.
()聯(lián)立,整理得.∵直線與雙曲線有兩個不同的交點,
∴,可得.()設(shè)、,的中點為.
則,,.由題意,,∴.整理得.()將()代入(),得,∴或.又,即.∴的取值范圍是.
【變式演練】
1.已知中心在原點的雙曲線的一個焦點,一個頂點為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)若直線與雙曲線的左右兩支各有一個交點,求的取值范圍.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)由題可得,求出即得雙曲線方程;
(2)聯(lián)立直線與雙曲線方程,利用判別式和韋達定理即可求出.
【詳解】
(1)雙曲線的一個焦點,一個頂點為,
雙曲線的焦點在x軸上,且,

雙曲線的方程為;
(2)聯(lián)立直線與雙曲線方程,可得,
直線與雙曲線的左右兩支各有一個交點,
,解得.
2.已知雙曲線C的方程為(),離心率為.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)過的直線交曲線于兩點,求的取值范圍.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)根據(jù)題意,結(jié)合離心率易,知雙曲線為等軸雙曲線,進而可求解;
(2)根據(jù)題意,分直線斜率否存在兩種情形討論,結(jié)合設(shè)而不求法以及向量數(shù)量積的坐標公式,即可求解.
(1)
根據(jù)題意,由離心率為,知雙曲線是等軸雙曲線,所以
,故雙曲線的標準方程為.
(2)
當(dāng)直線斜率存在時,設(shè)直線的方程為,
則由消去,得到,
∵直線與雙曲線交于M?N兩點,,解得.
設(shè),則有,,
因此,
∵,∴且,故或,
故;
②當(dāng)直線的斜率不存在時,此時,易知,,故.
綜上所述,所求的取值范圍是.
3.已知橢圓C:的左、右焦點分別為,離心率為,P為橢圓C上的一個動點.當(dāng)P是C的上頂點時,△的面積為.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)設(shè)斜率存在的直線與C的另一個交點為Q,是否存在點,使得?若存在,求出t的取值范圍;若不存在,請說明理由.
【答案】(1);(2)存在點,使得,且.
【分析】
(1)根據(jù)題意,結(jié)合橢圓的性質(zhì),列方程組求出、、,即可求解;
(2)根據(jù)題意,結(jié)合設(shè)而不求法以及中垂線的性質(zhì),即可求解.
解(1)根據(jù)題意,由離心率為,得,由當(dāng)P是C的上頂點時,△的面積為,得,
聯(lián)立,解得,故橢圓C的標準方程為.
(2)根據(jù)題意,知,設(shè)直線:,聯(lián)立,得,
設(shè),,則,,設(shè)為的中點,則.
當(dāng)時,若,易得;
當(dāng)時,若,則,得,
因為,所以,
即,由,得.
綜上所述,.故存在點,使得,且.
【題型十】 第六個方程的積累
【典例分析】
已知橢圓的中心在原點,焦點在軸上,離心率為,且橢圓上的點到兩個焦點的距離之和為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)為橢圓的左頂點,過點的直線與橢圓交于點,與軸交于點,過原點且與平行的直線與橢圓交于點.求的值.
【答案】(1)(2)
【詳解】(1)設(shè)橢圓的標準方程為,由題意知解得,
所以橢圓的標準方程為
(2)設(shè)過原點且與平行的直線和距離為,則
設(shè)直線的方程為,直線的方程為,則,由得易知,設(shè),
則,是方程(1)的兩個根,所以,所以,
則又,
所以由得.設(shè),
則,,所以,所以,
【變式演練】
1.已知橢圓的離心率為,其左、右焦點分別為,,點P為坐標平面內(nèi)的一點,且,,O為坐標原點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)M為橢圓C的左頂點,A,B是橢圓C上兩個不同的點,直線,的傾斜角分別為,,且證明:直線恒過定點,并求出該定點的坐標.
【答案】(1)(2)證明見解析,該點坐標,
【詳解】(1)設(shè),,,由,可得,,,,即有,即,又,可得,,則橢圓的方程為;
(2)證明:設(shè),,,,由題意可得,
若直線的斜率不存在,即,,由題意可得直線,的斜率大于0,即,矛盾;
因此直線的斜率存在,設(shè)其方程為.聯(lián)立橢圓方程,
化為:,△,化為:.
,.由,可得,,
,化為:,
,
化為,解得,或.
直線的方程可以表示為(舍去),或,則直線恒過定點,.
2.已知橢圓:,圓:的圓心在橢圓上,點到橢圓的右焦點的距離為2.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點作直線交橢圓于,兩點,若,求直線的方程.
【答案】(1)(2)或.
試題解析:(1)因為橢圓的右焦點,,所以,因為在橢圓上,所以,
由,得,,所以橢圓的方程為.
(2)由得:,即,可得,
①當(dāng)垂直軸時,,此時滿足,所以此時直線的方程為;
②當(dāng)不垂直軸時,設(shè)直線的方程為,由消去得,
設(shè),,所以,,代入可得:,代入,,得,
代入化簡得:,解得,經(jīng)檢驗滿足題意,則直線的方程為,
綜上所述直線的方程為或.
3.已知拋物線()的焦點為,直線過點且與相交于、兩點,當(dāng)直線的傾斜角為時,.
(1)求的方程;
(2)若點是拋物線上、之間一點,當(dāng)點到直線的距離最大時,求△面積的最小值;
(3)若的垂直平分線與相交于、兩點,且、、、四點在同一圓上,求的方程.
【答案】(1);(2)2;(3)或.
解:(1)由已知,設(shè),設(shè)直線的方程為,代入,得,
則,于是,得,∴的方程為;
(2)設(shè)直線的方程為,聯(lián)立,消去,得,
于是, 由題意,拋物線過點的切線與直線平行,可設(shè)該切線的方程為,
代入,得,由,可得,
從而可得點到直線的距離為,∴,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,
即面積的最小值為2;
(3)由題意知與坐標軸不垂直,∴可設(shè)的方程為,代入,得,
設(shè)、,則,.∴的中點為,,
又的斜率為,∴的方程為,將上式代入,并整理得,設(shè)、,則,,
∴的中點為,,
由于垂直平分,
∴、、、四點在同一圓上等價于,從而,
即,化簡得:,解得:或,
所求直線的方程為或.
【課后練習(xí)】
1.(天津市耀華中學(xué)高三上學(xué)期第二次月考)已知橢圓的右焦點為,下頂點為,離心率為,且.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)設(shè)直線與軸交于點,過作斜率為的直線交橢圓于不同的兩點,延長交于點,若,求的取值范圍.
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)利用離心率和求出與的值,進而求出橢圓方程;(2)設(shè)出點和點坐標,利用直線方程得到的橫坐標,進而求出與的長,根據(jù)題意設(shè)出直線BC:,聯(lián)立后利用韋達定理,再結(jié)合求出的與的長,不等式,得到關(guān)于的不等關(guān)系,解出答案,結(jié)合得出的k的取值范圍,最終確定答案
(1)由題意得:,,故,由得:,故橢圓的標準方程為
(2)如圖所示,,設(shè),,因為直線BC的斜率存在,所以,故直線:,令得:,同理,設(shè)直線BC:,由,可得:,故,解得:或.
又,,故,所以,

故,解得:,綜上:
2.已知橢圓E的方程為,過點且離心率為
(1)求橢圓E的方程;
(2)點A是橢圓E與x軸正半軸的交點,不過點A的直線交橢圓E于B、C兩點,且直線,的斜率分別是,,若,
①證明直線l過定點R;
②求面積的最大值.
【答案】(1)(2)①證明見解析,②.
【分析】(1)由已知可得,從而可求出,進而可得橢圓E的方程,
(2)①設(shè),直線,再將直線方程與橢圓方程聯(lián)立方程組,消去,再利用根與系數(shù)的關(guān)系,由可得,結(jié)合前面的式子可求得,從而可證得結(jié)論,
②,再利用基本不等可求得答案
(1)由題意,解得,得,所以曲線E的方程為.
(2)①設(shè),直線,聯(lián)立方程組得,
由,解得,
由知

且,代入化簡得,解得,
∴直線l過定點
②由①知且,得,
(當(dāng)且僅當(dāng)時取等號).綜上,面積的最大值為
3.已知橢圓經(jīng)過點,焦距為.
(1)求橢圓E的標準方程;
(2)若四邊形內(nèi)接于橢圓E,對角線交于坐標原點O,且這兩條對角線的斜率之積為,求證:四邊形的任意一組鄰邊的傾斜角互補.
【答案】(1);(2)證明見解析.
【分析】
(1)根據(jù)焦距求的值,把點代入橢圓方程結(jié)合橢圓中的關(guān)系式,即可求出橢圓的標準方程;
(2)設(shè)出直線的方程,;把直線方程與橢圓方程聯(lián)立,消元,寫韋達,根據(jù)可求出直線的斜率;同樣的方法,可求出直線的斜率,從而可得出結(jié)論,即四邊形的任意一組鄰邊的傾斜角互補.
(1)
設(shè)橢圓的半焦距為c,所以,所以,
因為橢圓經(jīng)過點,所以,解得,
所以橢圓E的標準方程為;
(2)不妨設(shè)一組鄰邊為,,
由四邊形內(nèi)接于橢圓E,對角線交于坐標原點O,且這兩條對角線的斜率之積為,得
,即.若直線的斜率不存在,此時,此時不滿足;
所以直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立,得,
(※),
,所以,
因為,所以,
即,整理,得,即,
同理可得,直線的斜率為,所以,
所以四邊形的任意一組鄰邊的傾斜角互補.
4.已知P(,)是橢圓C: (a>b>0)上一點,以點P及橢圓的左、右焦點F1,F(xiàn)2為頂點的三角形面積為2.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)過F2作斜率存在且互相垂直的直線l1,l2,M是l1與C兩交點的中點,N是l2與C兩交點的中點,求△MNF2面積的最大值.
【答案】(1);(2)﹒【分析】
(1)由橢圓過的點的坐標及三角形的面積可得,,之間的關(guān)系,求出,的值,進而求出橢圓的標準方程;
(2)由題意設(shè)直線的方程,與橢圓聯(lián)立求出兩根之和,進而求出交點的中點的縱坐標,同理求出的縱坐標,進而求出面積的表達式,換元由函數(shù)的單調(diào)性求出其最大值.
(1)由題意可得,解得:,,∴橢圓的標準方程為:;
(2)由(1)可得右焦點,
由題意設(shè)直線的方程為:,設(shè)直線與橢圓的交點,,,,則中點的縱坐標為,聯(lián)立直線與橢圓的方程,
整理可得:,,∴,
同理可得直線與橢圓的交點的縱坐標,
∴,
設(shè),令,則,令,,
,,恒成立,∴在,單調(diào)遞增,∴.
∴面積的最大值為:.
5.已知點A為拋物線上的一個動點(A與坐標原點O不重合),中點P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)直線L過交曲線C于M,N兩點,F(xiàn)為曲線C的焦點,求的最小值.
【答案】(1)(2)4
【分析】(1)首先設(shè)出點和的坐標,利用P點橫縱坐標表示A點橫縱坐標關(guān)系并結(jié)合A在拋物線上即可求解;(2)首先設(shè)出直線,然后與拋物線聯(lián)立方程,求出的值,然后表示出,最后利用均值不等式求解即可.
(1)設(shè),,因為是的中點,所以,,
因為A在拋物線上,所以,即,化簡得,
所以曲線C的方程為.
(2)設(shè)直線L為:,,,由可得,,
,故,,
又因為點坐標為,所以,
從而,,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時,有最小值4.
6(江蘇省百校大聯(lián)考高三上學(xué)期11月一輪復(fù)習(xí)階段檢測).已知橢圓C:的離心率為,且是C上一點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過右焦點作直線l交橢圓C于A,B兩點,在x軸上是否存在點M,使為定值?若存在,求出點M的坐標及該定值;若不存在,試說明理由.
【答案】(1)(2)存在;,該定值為
【分析】(1)根據(jù)題意,將點代入橢圓方程,再橢圓離心率公式和,由此即可求出結(jié)果;
(2)設(shè)直線AB的方程為,將其與橢圓方程聯(lián)立化簡,求出韋達定理,設(shè)根據(jù)數(shù)量積公式和韋達定理化簡可得,根據(jù)為定值,即可求出結(jié)果.
(1)
解:由題意知,∴橢圓C的方程為.
(2)解:設(shè)直線AB的方程為,,,
,即,
所以
假設(shè)存在這樣的符合題意,則,
,要使其為定值,則,解得.
∴存在符合題意,該定值為.
7.已知橢圓的右頂點為,焦距是,離心率.
(1)求橢圓的方程;
(2)直線(均為常數(shù))與橢圓相交于不同的兩點(均異于點),若以為直徑的圓經(jīng)過橢圓的右頂點,試判斷直線能否過定點?若能,求出該定點坐標;若不能,也請說明理由.
【答案】(1)(2)直線過定點,該定點為
【分析】
(1) 由題意可得,可得,再由離心率可得答案.
(2)將直線的方程與橢圓方程聯(lián)立,得出韋達定理,由條件可得,將韋達定理代入,可得的關(guān)系,從而得到答案.
(1)由題意得:,解得∴橢圓的方程為:;
(2)設(shè),,由得:
∵直線與橢圓相交于兩點,
∴得: ()
由韋達定理:,;
∵以為直徑的圓過橢圓的右頂點,∴,
由于,所以
從而即,即
∴或,均符合()
當(dāng)時,直線,即,所以恒過定點,
當(dāng)時,直線,過定點,舍去.
綜上可知:直線過定點,該定點為.
8.已知圓F1:(x+1)2+y2=16,F(xiàn)2(1,0),P是圓F1上的一個動點,F(xiàn)2P的中垂線l交F1P于點Q.
(1)求點Q的軌跡E的方程;
(2)若斜率為k(k≠0)的直線l1與點Q的軌跡E交于不同的兩點A,B,且線段AB的垂直平分線過定點(,0),求k的取值范圍.
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)利用橢圓的定義可求橢圓方程.
(2)設(shè)直線,聯(lián)立直線方程和橢圓方程后利用韋達定理可求的中垂線的方程,結(jié)合其過所得的等式,結(jié)合判別式為正可得的取值范圍.
(1)由題意可知:,由的中垂線l交于點Q,則,
∴,則點Q的軌跡E為以為焦點,4為長軸長的橢圓,
即,∴點Q的軌跡E的方程為:.
(2)設(shè)直線,將代入橢圓方程,
消去y得,
所以即①,
由根與系數(shù)關(guān)系得,則,
所以線段的中點M的坐標為.又線段的直平分線的方程為,
由點M在直線上,得,
即,所以②,由①②得,
∵,∴,所以,即或,
所以實數(shù)的取值范圍是.
9.已知橢圓的離心率為,直線與以原點為圓心、橢圓的短半軸長為半徑的圓相切.
(1)求橢圓的方程;
(2)是否存在直線與橢圓交于兩點,交軸于點,使成立?若存在,求出實數(shù)的取值范圍;若不存在,請說明理由.
【答案】(1) (2) 或
解析:(1)由已知得,解方程組得,∴橢圓的方程為,
(2)假設(shè)存在這樣的直線,由已知可知直線的斜率存在,設(shè)直線方程為,
由得,
設(shè),則,

由得,即,即,
故,代入(*)式解得或.
10.已知點在橢圓上,設(shè),,分別為橢圓的左頂點?上頂點?下頂點,且點到直線的距離為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)為坐標原點,,為橢圓上的兩點,且,求證:的面積為定值,并求出這個定值.
【答案】(1);(2)證明見解析,.
解:根據(jù)題意得:,,,所以直線的方程為:,
所以點到直線的距離為:,化簡整理得:.
又因為點在橢圓上,故.聯(lián)立,解得:.
故橢圓的方程為:.
(2)設(shè)直線的方程為:,與橢圓聯(lián)立方程 并化簡得:,
所以,,,所以,因為,所以,化簡整理得:,所以,整理得:(滿足)
此時,
,
原點到直線的距離為:,所以的面積為:

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