1.過原點(diǎn)的直線與雙曲線交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P為雙曲線上一點(diǎn),若直線PA的斜率為2,則直線PB的斜率為( )
A.4B.1C.D.
二、多選題
2.已知橢圓的離心率為,的三個(gè)頂點(diǎn)都在橢圓上,設(shè)它的三條邊,,的中點(diǎn)分別為,,,且三條邊所在直線的斜率分別,,,且,,均不為0.為坐標(biāo)原點(diǎn),則( )
A.
B.直線與直線的斜率之積為
C.直線與直線的斜率之積為
D.若直線,,的斜率之和為1,則的值為
3.設(shè)是拋物線上兩點(diǎn),是坐標(biāo)原點(diǎn),若,下列結(jié)論正確的為( )
A.為定值B.直線過拋物線的焦點(diǎn)
C.最小值為16D.到直線的距離最大值為4
三、解答題
4.已知點(diǎn)到的距離是點(diǎn)到的距離的2倍.
(1)求點(diǎn)的軌跡方程;
(2)若點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,點(diǎn),求的最大值;
(3)若過的直線與第二問中的軌跡交于,兩點(diǎn),試問在軸上是否存在點(diǎn),使恒為定值?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo)和定值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
5.已知,為橢圓的左?右焦點(diǎn),點(diǎn)在橢圓上,且過點(diǎn)的直線交橢圓于,兩點(diǎn),的周長為.
(1)求橢圓的方程;
(2)對(duì)于橢圓,問否存在實(shí)數(shù),使得成立,若存在求出的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
6.已知橢圓的離心率為,的面積為
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)為橢圓上一點(diǎn),直線與軸交于點(diǎn),直線與軸交于點(diǎn),求證:為定值.
7.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,直線y=kx交橢圓于P,Q兩點(diǎn),M是橢圓上不同于P,Q的任意一點(diǎn),直線MP和直線MQ的斜率分別為k1,k2.
(1)證明:k1·k2為定值;
(2)過F2的直線l與橢圓交于A,B兩點(diǎn),且,求|AB|.
8.已知雙曲線的方程.
(1)求點(diǎn)到雙曲線C上點(diǎn)的距離的最小值;
(2)已知圓的切線(直線的斜率存在)與雙曲線C交于A,B兩點(diǎn),那么∠AOB是否為定值?如果是,求出定值;如果不是,請(qǐng)說明理由.
9.已知拋物線的焦點(diǎn)F恰為橢圓的一個(gè)頂點(diǎn),且拋物線的通徑(過拋物線的焦點(diǎn)F且與其對(duì)稱軸垂直的弦)的長等于橢圓的兩準(zhǔn)線間的距離.
(1)求拋物線及橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)F作兩條直線,,且,的斜率之積為.
①設(shè)直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),交拋物線于C,D兩點(diǎn),求的值;
②設(shè)直線,與橢圓的另一個(gè)交點(diǎn)分別為M,N.求面積的最大值.
10.設(shè)拋物線,為的焦點(diǎn),過的直線與交于兩點(diǎn).
(1)設(shè)的斜率為,求的值;
(2)求證:為定值.
11.已知圓,動(dòng)圓與圓相外切,且與直線相切.
(1)求動(dòng)圓圓心的軌跡的方程.
(2)已知點(diǎn),過點(diǎn)的直線與曲線交于兩個(gè)不同的點(diǎn)(與點(diǎn)不重合),直線的斜率之和是否為定值?若是,求出該定值;若不是,說明理由.
12.已知橢圓經(jīng)過點(diǎn),且右焦點(diǎn).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過且斜率存在的直線交橢圓于,兩點(diǎn),記,若的最大值和最小值分別為,,求的值.
13.已知橢圓C:()的離心率為,短軸一個(gè)端點(diǎn)到右焦點(diǎn)F的距離為.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)F的直線l交橢圓于A?B兩點(diǎn),交y軸于P點(diǎn),設(shè),,試判斷是否為定值?請(qǐng)說明理由.
14.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知,分別是橢圓E: 的左、右焦點(diǎn),A,B分別橢圓E的左、右頂點(diǎn),且.
(1)求橢圓E的離心率;
(2)已知點(diǎn)為線段的中點(diǎn),M為橢圓E上的動(dòng)點(diǎn)(異于點(diǎn)A、B),連接并延長交橢圓E于點(diǎn)N,連接MD、ND并分別延長交橢圓E于點(diǎn)P、Q,連接PQ,設(shè)直線MN、PQ的斜率存在且分別為、,試問是否存在常數(shù),使得恒成立?,若存在,求出的值;若不存在,說明理由.
15.設(shè)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,離心率為,短軸長為.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)左、右頂點(diǎn)分別為、,點(diǎn)在橢圓上(異于點(diǎn)、),求的值;
(3)過點(diǎn)作一條直線與橢圓交于兩點(diǎn),過作直線的垂線,垂足為.試問:直線與是否交于定點(diǎn)?若是,求出該定點(diǎn)的坐標(biāo),否則說明理由.
16.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(-2,1),P是動(dòng)點(diǎn),且
(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(2)過A作斜率為1的直線與軌跡C相交于點(diǎn)B,點(diǎn)T(0,t)(t>0),直線AT與BT分別交軌跡C于點(diǎn)設(shè)直線的斜率為k,是否存在常數(shù)λ,使得t=λk,若存在,求出λ值,若不存在,請(qǐng)說明理由.
17.已知P為圓:上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)坐標(biāo)為,線段的垂直平分線交直線于點(diǎn)Q.
(1)求點(diǎn)Q的軌跡方程;
(2)已知,過點(diǎn)作與軸不重合的直線交軌跡于兩點(diǎn),直線分別與軸交于兩點(diǎn).試探究的橫坐標(biāo)的乘積是否為定值,并說明理由.
18.已知在平面直角坐標(biāo)系中,圓與軸交于,兩點(diǎn),點(diǎn) 在第一象限且為圓外一點(diǎn),直線,分別交圓于點(diǎn),,交軸于點(diǎn),.
(Ⅰ)若直線的傾斜角為60°,,求點(diǎn)坐標(biāo);
(Ⅱ)過作圓的兩條切線分別交軸于點(diǎn),,試問是否為定值?若是,求出這個(gè)定值:若不是,說明理由.
19.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,有三條曲線:①;②;③.請(qǐng)從中選擇合適的一條作為曲線C,使得曲線C滿足:點(diǎn)F(1,0)為曲線C的焦點(diǎn),直線y=x-1被曲線C截得的弦長為8.
(1)請(qǐng)求出曲線C的方程;
(2)設(shè)A,B為曲線C上兩個(gè)異于原點(diǎn)的不同動(dòng)點(diǎn),且OA與OB的斜率之和為1,過點(diǎn)F作直線AB的垂線,垂足為H,問是否存在定點(diǎn)M,使得線段MH的長度為定值?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)M的坐標(biāo)和線段MH的長度;若不存在,請(qǐng)說明理由.
20.如圖,點(diǎn)為橢圓的左頂點(diǎn),過的直線交拋物線于,兩點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn).
(Ⅰ)若點(diǎn)在拋物線的準(zhǔn)線上,求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(Ⅱ)若直線過點(diǎn),且傾斜角和直線的傾斜角互補(bǔ),交橢圓于,兩點(diǎn),
(i)證明:點(diǎn)的橫坐標(biāo)是定值,并求出該定值:
(ii)當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),求的值.
21.已知橢圓:()的左右焦點(diǎn)分別為,焦距為2,且經(jīng)過點(diǎn).直線過右焦點(diǎn)且不平行于坐標(biāo)軸,與橢圓有兩個(gè)不同的交點(diǎn),,線段的中點(diǎn)為.
(1)點(diǎn)在橢圓上,求的取值范圍;
(2)證明:直線的斜率與直線的斜率的乘積為定值;
22.已知橢圓的離心率為,點(diǎn)分別是的左?右?上?下頂點(diǎn),且四邊形的面積為.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)已知是的右焦點(diǎn),過的直線交橢圓于兩點(diǎn),記直線的交點(diǎn)為,求證:點(diǎn)在定直線上,并求出直線的方程.
23.已知橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為,,離心率為,過點(diǎn)作直線交橢圓于點(diǎn),(與,均不重合).當(dāng)點(diǎn)與橢圓的上頂點(diǎn)重合時(shí),.
(1)求橢圓的方程
(2)設(shè)直線,的斜率分別為,,求證:為定值.
24.已知橢圓C:的離心率為,過焦點(diǎn)且與x軸垂直的直線被橢圓C截得的線段長為2.
(1)求橢圓C的方程;
(2)已知點(diǎn),,過點(diǎn)A的任意一條直線與橢圓C交于M,N兩點(diǎn),求證:.
25.已知橢圓的離心率為,短軸一個(gè)端點(diǎn)到右焦點(diǎn)F的距離為.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程 ;
(2)過點(diǎn) F 的直線l交橢圓于A、B兩點(diǎn),交y軸 于P點(diǎn),設(shè),試判斷是否為定值?請(qǐng)說明理由.
26.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)為橢圓的上頂點(diǎn).橢圓以橢圓的長軸為短軸,且與橢圓有相同的離心率.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)作斜率分別為的兩條直線,直線與橢圓分別交于點(diǎn),直線與橢圓分別交于點(diǎn).
(i)當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的縱坐標(biāo);
(ii)若兩點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱,求證:為定值.
四、填空題
26.已知A、B分別是雙曲線的左右頂點(diǎn),M是雙曲線上異于A、B的動(dòng)點(diǎn),若直線MA、MB的斜率分別為,始終滿足,其中,則C的離心率為______ .
27.在平面直角坐標(biāo)系中,,分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),,分別為橢圓的上、下頂點(diǎn),直線與橢圓的另一個(gè)交點(diǎn)為,若的面積為,則直線的斜率為______.
專題06 圓錐曲線中的定值問題
一、單選題
1.過原點(diǎn)的直線與雙曲線交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P為雙曲線上一點(diǎn),若直線PA的斜率為2,則直線PB的斜率為( )
A.4B.1C.D.
答案:C
分析:
設(shè),,,代入雙曲線的方程,作差,可得,再由直線的斜率公式,結(jié)合平方差公式,計(jì)算可得所求值.
【詳解】
由題意可設(shè),,,
則,,
即有,
即,
由,,
可得,
因?yàn)?,所?
故選:.
二、多選題
2.已知橢圓的離心率為,的三個(gè)頂點(diǎn)都在橢圓上,設(shè)它的三條邊,,的中點(diǎn)分別為,,,且三條邊所在直線的斜率分別,,,且,,均不為0.為坐標(biāo)原點(diǎn),則( )
A.
B.直線與直線的斜率之積為
C.直線與直線的斜率之積為
D.若直線,,的斜率之和為1,則的值為
答案:CD
分析:
由題意可得:.設(shè),,,.,.利用點(diǎn)差法即可得出,,,即可判斷.
【詳解】
解:橢圓的離心率為,,
,故錯(cuò);
設(shè),,,.,.
,,
兩式相減可得:.
,
同理,,
故錯(cuò),正確.
又,
故選:CD.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)、斜率計(jì)算公式、中點(diǎn)坐標(biāo)公式、點(diǎn)差法,考查了推理能力與計(jì)算能力,屬于中檔題,處理中點(diǎn)弦問題常用的求解方法:
(1)點(diǎn)差法:即設(shè)出弦的兩端點(diǎn)坐標(biāo)后,代入圓錐曲線方程,并將兩式相減,式中含有三個(gè)未知量,這樣就直接聯(lián)系了中點(diǎn)和直線的斜率,借用中點(diǎn)坐標(biāo)公式即可求得斜率;
(2)根與系數(shù)的關(guān)系:即聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程得到方程組,化為一元二次方程后由根與系數(shù)的關(guān)系求解
3.設(shè)是拋物線上兩點(diǎn),是坐標(biāo)原點(diǎn),若,下列結(jié)論正確的為( )
A.為定值B.直線過拋物線的焦點(diǎn)
C.最小值為16D.到直線的距離最大值為4
答案:ACD
分析:
由拋物線方程及斜率公式即可判斷A;設(shè)直線方程,結(jié)合韋達(dá)定理即可判斷B;利用韋達(dá)定理求得的最小值,即可判斷C;由直線過定點(diǎn)可判斷D.
【詳解】
對(duì)于A,因?yàn)椋裕?br>所以,故A正確;
對(duì)于B,設(shè)直線,代入可得,
所以,即,所以直線過點(diǎn),
而拋物線的焦點(diǎn)為,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,因?yàn)椋?br>當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,
又直線過點(diǎn),所以,故C正確;
對(duì)于D,因?yàn)橹本€過點(diǎn),所以到直線的距離最大值為4,故D正確.
故選:ACD.
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵是利用拋物線的方程合理化簡(jiǎn)及韋達(dá)定理的應(yīng)用,細(xì)心計(jì)算即可得解.
三、解答題
4.已知點(diǎn)到的距離是點(diǎn)到的距離的2倍.
(1)求點(diǎn)的軌跡方程;
(2)若點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,點(diǎn),求的最大值;
(3)若過的直線與第二問中的軌跡交于,兩點(diǎn),試問在軸上是否存在點(diǎn),使恒為定值?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo)和定值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
答案:(1);(2)138;(3)存在,,.
分析:
(1)設(shè)點(diǎn),由題意可得,利用兩點(diǎn)之間的距離公式化簡(jiǎn)整理可得.
(2)先由的軌跡方程求出點(diǎn)的軌跡方程,利用兩點(diǎn)間距離公式整理從而轉(zhuǎn)化為:線性規(guī)劃問題處理.
(3)代入消元,韋達(dá)定理,整體思想代入,整理可得解.
【詳解】
(1)設(shè)點(diǎn),由題意可得,即,
化簡(jiǎn)可得.
(2)設(shè),由(1)得點(diǎn)滿足的方程,
又點(diǎn)是點(diǎn)與點(diǎn)的中點(diǎn),則,代入上式消去可得,即的軌跡為.
令,則,可視為直線在y軸上的截距,
的最小值就是直線與圓有公共點(diǎn)時(shí)直線縱截距的最小值,即直線與圓相切時(shí)在y軸上的截距,由直線與圓相切時(shí)圓心到直線的距離等于半徑,
所以,,所以.
因此的最大值為138.
(3)存在點(diǎn),使得為定值.
當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)其斜率為,則直線的方程為,
由,消去,得,顯然,
設(shè),則,,
又,,

要使上式恒為定值,需滿足,解得,此時(shí),為定值.
當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),,,由可得.
所以存在點(diǎn),使得為定值.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:本題為直線與圓的綜合題,與圓有關(guān)的最值問題的常見類型及解題策略
(1)與圓有關(guān)的長度或距離的最值問題的解法.一般根據(jù)長度或距離的幾何意義,利用圓的幾何性質(zhì)數(shù)形結(jié)合求解.
(2)與圓上點(diǎn)有關(guān)代數(shù)式的最值的常見類型及解法:
①形如型的最值問題,可轉(zhuǎn)化為過點(diǎn)和點(diǎn)的直線的斜率的最值問題;
②形如型的最值問題,可轉(zhuǎn)化為動(dòng)直線的截距的最值問題;
③形如型的最值問題,可轉(zhuǎn)化為動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)的距離平方的最值問題.
5.已知,為橢圓的左?右焦點(diǎn),點(diǎn)在橢圓上,且過點(diǎn)的直線交橢圓于,兩點(diǎn),的周長為.
(1)求橢圓的方程;
(2)對(duì)于橢圓,問否存在實(shí)數(shù),使得成立,若存在求出的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
答案:(1);(2)存在,實(shí)數(shù).
分析:
(1)利用橢圓的定義,結(jié)合三角形的周長,求出,設(shè)出橢圓方程,代入點(diǎn)的坐標(biāo)求解即可得到橢圓的方程;
(2)求出,設(shè)直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,設(shè),,利用韋達(dá)定理,不妨設(shè),,求出,化簡(jiǎn)整理即可求得結(jié)果
【詳解】
解:(1)根據(jù)橢圓的定義,可得,,
∴的周長為,
∴,,
∴橢圓的方程為,將代入得,
所以橢圓的方程為.
(2)由(1)可知,得,依題意可知直線的斜率不為0,故可設(shè)直線的方程為,由消去,整理得,
設(shè),,則,,
不妨設(shè),,,
同理,
所以
即,所以存在實(shí)數(shù),使得成立
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:此題考查橢圓方程的求法,考查直線與橢圓的位置關(guān)系,解題的關(guān)鍵是將直線方程與橢圓方程聯(lián)立方程組,利用韋達(dá)定理將表示出來,然后代入中可求出的值,考查數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想和計(jì)算能力,屬于較難題
6.已知橢圓的離心率為,的面積為
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)為橢圓上一點(diǎn),直線與軸交于點(diǎn),直線與軸交于點(diǎn),求證:為定值.
答案:(1);(2)證明見解析.
分析:
(1)根據(jù)離心率和面積建立等式求解;
(2)分別求出PB直線方程,PA直線方程,得出,即可求出.
【詳解】
(1)由題: ,解得:,
所以橢圓方程為;
(2)設(shè),
PB直線方程,,
PA直線方程,,
=
【點(diǎn)睛】
此題考查求橢圓的方程,根據(jù)直線與橢圓的位置關(guān)系證明定值問題,關(guān)鍵在于準(zhǔn)確寫出方程和點(diǎn)的坐標(biāo),建立等式求解.
7.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,直線y=kx交橢圓于P,Q兩點(diǎn),M是橢圓上不同于P,Q的任意一點(diǎn),直線MP和直線MQ的斜率分別為k1,k2.
(1)證明:k1·k2為定值;
(2)過F2的直線l與橢圓交于A,B兩點(diǎn),且,求|AB|.
答案:(1)證明見解析;(2).
分析:
(1)設(shè)P(m,n),M(x,y),則Q(-m,-n),則可表示出,進(jìn)而可得的表達(dá)式,又根據(jù)點(diǎn)P,M在橢圓上,利用點(diǎn)差法,即可得證;
(2)設(shè)直線l的方程為x=ty+1,A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立直線與橢圓可得關(guān)于y的一元二次方程,利用韋達(dá)定理,可得的表達(dá)式,根據(jù),可得的關(guān)系,即可求出,代入弦長公式,即可求得結(jié)果.
【詳解】
(1)證明:設(shè)P(m,n),M(x,y),則Q(-m,-n),
則,,
則,
又,,
故,
所以為定值.
(2)設(shè)直線l的方程為x=ty+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立消去x,得(3t2+4)y2+6ty-9=0,
則有,.
又,所以-y1=2y2,
故,解得,
所以.
【點(diǎn)睛】
本題考查直線與橢圓的位置關(guān)系,解題的關(guān)鍵設(shè)直線x=ty+1可簡(jiǎn)化計(jì)算,聯(lián)立直線與曲線,利用韋達(dá)定理,弦長公式等進(jìn)行求解,考查分析理解,計(jì)算求值的能力,屬中檔題.
8.已知雙曲線的方程.
(1)求點(diǎn)到雙曲線C上點(diǎn)的距離的最小值;
(2)已知圓的切線(直線的斜率存在)與雙曲線C交于A,B兩點(diǎn),那么∠AOB是否為定值?如果是,求出定值;如果不是,請(qǐng)說明理由.
答案:(1);(2)是定值,.
分析:
(1)設(shè)雙曲線上任意一點(diǎn)為,則,利用兩點(diǎn)間的距離公式求出,利用二次函數(shù)求最值即可;(2)設(shè)直線的方程為:,利用直線與圓相切可得到,設(shè),直線與雙曲線的方程聯(lián)立消,利用韋達(dá)定理得到
,再求出,最后利用得出結(jié)論即可.
【詳解】
(1)設(shè)雙曲線上任意一點(diǎn)為,
則,
,
當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,
即點(diǎn)到雙曲線C上點(diǎn)的距離的最小值為;
(2)設(shè)直線的方程為:,
因?yàn)橹本€與圓相切,
所以圓的圓心到直線的距離等于圓的半徑,
即,①
設(shè),
由消得,
,
由題意知:,

由韋達(dá)定理得,
由①得:,
則,
因?yàn)椋?br>所以為定值.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)睛:求解圓錐曲線中的定值問題,直線與曲線方程聯(lián)立利用韋達(dá)定理求解是解題的關(guān)鍵.
9.已知拋物線的焦點(diǎn)F恰為橢圓的一個(gè)頂點(diǎn),且拋物線的通徑(過拋物線的焦點(diǎn)F且與其對(duì)稱軸垂直的弦)的長等于橢圓的兩準(zhǔn)線間的距離.
(1)求拋物線及橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)F作兩條直線,,且,的斜率之積為.
①設(shè)直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),交拋物線于C,D兩點(diǎn),求的值;
②設(shè)直線,與橢圓的另一個(gè)交點(diǎn)分別為M,N.求面積的最大值.
答案:(1);(2) ① ②
分析:
(1)由拋物線的焦點(diǎn)為橢圓的右焦點(diǎn)可得p,求出拋物線方程,根據(jù)通徑與準(zhǔn)線間的距離可求a,c,即可求出橢圓方程;
(2)①設(shè)出直線方程,聯(lián)立拋物線方程,由根與系數(shù)關(guān)系及弦長公式可求出弦長,代入即可計(jì)算求解②設(shè)出直線方程,聯(lián)立橢圓方程,由根與系數(shù)關(guān)系,得出弦長,同理可得另外一條弦長,根據(jù)三角形面積公式表示出面積,換元后求最值即可.
【詳解】
(1) ,
右頂點(diǎn)為,
即拋物線的焦點(diǎn) ,

故拋物線方程為,
因?yàn)閽佄锞€的通徑的長等于橢圓的兩準(zhǔn)線間的距離,
所以,
,
,
橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:
(2) ①設(shè),代入 消元得:
,
設(shè),
,

又,
同理可得
②仍設(shè),
代入橢圓方程消元得:
,
即,
,
,
同理得,
,
(當(dāng)且僅當(dāng) 時(shí),等號(hào)成立),
令,則 ,
,
對(duì)于,在 上是增函數(shù),
當(dāng)時(shí),即時(shí),,
,
面積的最大值為.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題求解過程中,需要熟練運(yùn)用弦長公式,以及類比的思想的運(yùn)用,在得到三角形面積后,利用換元法,化簡(jiǎn)式子,求最值是難點(diǎn),也是關(guān)鍵點(diǎn),題目較難.
10.設(shè)拋物線,為的焦點(diǎn),過的直線與交于兩點(diǎn).
(1)設(shè)的斜率為,求的值;
(2)求證:為定值.
答案:(1)5;(2)證明見解析.
分析:
(1)求出直線方程為,聯(lián)立直線與拋物線,由即可求解;
(2)設(shè)直線方程為,由韋達(dá)定理表示出,即可得出定值.
【詳解】
(1)依題意得,
所以直線的方程為.
設(shè)直線與拋物線的交點(diǎn)為,,
由得,,
所以,.
所以.
(2)證明:設(shè)直線的方程為,
直線與拋物線的交點(diǎn)為,,
由得,,
所以,.
因?yàn)?br>.
所以為定值.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:解決直線與圓錐曲線相交問題的常用步驟:
(1)得出直線方程,設(shè)交點(diǎn)為,;
(2)聯(lián)立直線與曲線方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程;
(3)寫出韋達(dá)定理;
(4)將所求問題或題中關(guān)系轉(zhuǎn)化為形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
11.已知圓,動(dòng)圓與圓相外切,且與直線相切.
(1)求動(dòng)圓圓心的軌跡的方程.
(2)已知點(diǎn),過點(diǎn)的直線與曲線交于兩個(gè)不同的點(diǎn)(與點(diǎn)不重合),直線的斜率之和是否為定值?若是,求出該定值;若不是,說明理由.
答案:(1);(2)是,.
分析:
(1)根據(jù)題意分析可得到直線的距離等于到的距離,由拋物線的定義可知,的軌跡為拋物線,其方程為;
(2) 設(shè)直線的方程為,點(diǎn),直線的斜率分別為和,聯(lián)立直線和拋物線方程,利用韋達(dá)定理得和,根據(jù)斜率公式得和,利用和化簡(jiǎn)即可得到定值.
【詳解】
(1)設(shè)直線的距離為,因?yàn)閯?dòng)圓與圓相外切,所以,
所以到直線的距離等于到的距離,
由拋物線的定義可知,的軌跡為拋物線,其焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為:,
所以拋物線的方程為.
(2)設(shè)直線的方程為,即
因?yàn)榕c點(diǎn)不重合,所以
設(shè)直線的斜率分別為和,點(diǎn)
聯(lián)立消去并整理得,
則,,
由,解得或,且.
可得,
同理可得,
所以
,
故直線的斜率之和為定值.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:利用斜率公式轉(zhuǎn)化為兩個(gè)點(diǎn)的縱坐標(biāo)之和與縱坐標(biāo)之積,再根據(jù)韋達(dá)定理代入化簡(jiǎn)是解題關(guān)鍵,本題考查了運(yùn)算求解能力,邏輯推理能力,屬于中檔題.
12.已知橢圓經(jīng)過點(diǎn),且右焦點(diǎn).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過且斜率存在的直線交橢圓于,兩點(diǎn),記,若的最大值和最小值分別為,,求的值.
答案:(1);(2).
分析:
(1)根據(jù)焦點(diǎn)坐標(biāo)得出的值,由,將點(diǎn)代入橢圓的方程,解出,即可得出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線的方程為,將其代入橢圓方程,由韋達(dá)定理以及向量的數(shù)量積公式得出,利用判別式法得出,最后由韋達(dá)定理得出的值.
【詳解】
(1)由橢圓的右焦點(diǎn)為,知,即,則,.
又橢圓過點(diǎn),∴,又,∴.
∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)設(shè)直線的方程為,,
由得,即
∵點(diǎn)在橢圓內(nèi)部,∴
∴由韋達(dá)定理可得:(*)


將(*)代入上式得:,
即,,則
∴,即
由題意知,是的兩根
∴.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查直線與橢圓相交題型,本題中直線方程代入橢圓方程整理后應(yīng)用韋達(dá)定理求出,,然后表示出,得到等量關(guān)系,由其,得到關(guān)于t的不等式,即可求出,考查了學(xué)生的運(yùn)算求解能力,邏輯推理能力,屬于較難題.
13.已知橢圓C:()的離心率為,短軸一個(gè)端點(diǎn)到右焦點(diǎn)F的距離為.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)F的直線l交橢圓于A?B兩點(diǎn),交y軸于P點(diǎn),設(shè),,試判斷是否為定值?請(qǐng)說明理由.
答案:(1);(2)存在,定值為.
分析:
(1)由題意可得,,,可求得橢的圓方程;
(2)設(shè)直線的方程為,與橢圓的方程聯(lián)立整理得:,設(shè),, 由一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系可得,再根據(jù)向量的坐標(biāo)運(yùn)算表示出, ,代入計(jì)算可求得定值.
【詳解】
(1)由題可得,
又,所以
因此橢圓方程為
(2)由題可得直線斜率存在,設(shè)直線l的方程為,
由消去y,整理得:,
設(shè),,則,
又,,則,,
由可得,所以
同理可得,
所以
所以,為定值.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:該題考查直線與橢圓的定值問題,關(guān)鍵在于聯(lián)立方程組,得出交點(diǎn)的坐標(biāo)的關(guān)系,將目標(biāo)條件轉(zhuǎn)化到交點(diǎn)的坐標(biāo)上去,屬于中檔題目.
14.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知,分別是橢圓E: 的左、右焦點(diǎn),A,B分別橢圓E的左、右頂點(diǎn),且.
(1)求橢圓E的離心率;
(2)已知點(diǎn)為線段的中點(diǎn),M為橢圓E上的動(dòng)點(diǎn)(異于點(diǎn)A、B),連接并延長交橢圓E于點(diǎn)N,連接MD、ND并分別延長交橢圓E于點(diǎn)P、Q,連接PQ,設(shè)直線MN、PQ的斜率存在且分別為、,試問是否存在常數(shù),使得恒成立?,若存在,求出的值;若不存在,說明理由.
答案:(1) ;(2)
分析:
(1)借助題設(shè)條件運(yùn)用向量的相等建立方程得求解;(2)借助題設(shè)條件運(yùn)用直線與橢圓的位置關(guān)系聯(lián)立坐標(biāo)方程求解.
【詳解】
(1),化簡(jiǎn)得,
橢圓E的離心率
(2)存在滿足條件的常數(shù).設(shè),
因?yàn)辄c(diǎn)為線段的中點(diǎn),, 從而,左焦點(diǎn),故橢圓的方程為.
則直線的方程為,代入橢圓方程整理得,.
,從而,故點(diǎn).同理,點(diǎn).因?yàn)槿c(diǎn)、、共線,所以,從而.
從而,
故,從而存在滿足條件的常數(shù).
【點(diǎn)晴】
本題是一道考查直線與橢圓的位置關(guān)系的綜合問題.本題第二問的求解過程中,先將的方程設(shè)為,然后代入消去變量建立了以其交點(diǎn)橫坐標(biāo)為主元的二次方程,通過研究坐標(biāo)之間的關(guān)系式,再借助題設(shè)條件,求出,.最后借助三點(diǎn)、、共線,探究出了方程,屬于難題.
15.設(shè)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,離心率為,短軸長為.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)左、右頂點(diǎn)分別為、,點(diǎn)在橢圓上(異于點(diǎn)、),求的值;
(3)過點(diǎn)作一條直線與橢圓交于兩點(diǎn),過作直線的垂線,垂足為.試問:直線與是否交于定點(diǎn)?若是,求出該定點(diǎn)的坐標(biāo),否則說明理由.
答案:(1);(2);(3)是,.
分析:
(1)由題意,列出所滿足的等量關(guān)系式,結(jié)合橢圓中的關(guān)系,求得,從而求得橢圓的方程;
(2)寫出,設(shè),利用斜率坐標(biāo)公式求得兩直線斜率,結(jié)合點(diǎn)在橢圓上,得出,從而求得結(jié)果;
(3)設(shè)直線的方程為:,,則,聯(lián)立方程可得:,結(jié)合韋達(dá)定理,得到,結(jié)合直線的方程,得到直線所過的定點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】
(1)由題意可知,,又,所以,
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.
(2),設(shè),
因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,
,
又,
.
(3)設(shè)直線的方程為:,,則,
聯(lián)立方程可得:,
所以,
所以 ,
又直線的方程為:,
令,


所以直線恒過,
同理,直線恒過,
即直線與交于定點(diǎn).
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:該題考查的是有關(guān)橢圓的問題,解題思路如下:
(1)根據(jù)題中所給的條件,結(jié)合橢圓中的關(guān)系,建立方程組求得橢圓方程;
(2)根據(jù)斜率坐標(biāo)公式,結(jié)合點(diǎn)在橢圓上,整理求得斜率之積,可以當(dāng)結(jié)論來用;
(3)將直線與橢圓方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理,結(jié)合直線方程,求得其過的定點(diǎn).
16.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(-2,1),P是動(dòng)點(diǎn),且
(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(2)過A作斜率為1的直線與軌跡C相交于點(diǎn)B,點(diǎn)T(0,t)(t>0),直線AT與BT分別交軌跡C于點(diǎn)設(shè)直線的斜率為k,是否存在常數(shù)λ,使得t=λk,若存在,求出λ值,若不存在,請(qǐng)說明理由.
答案:(1);(2)存在滿足條件.
分析:
(1)設(shè)的坐標(biāo),可得直線,,的斜率,由題意可得的軌跡的方程;
(2)由題意可得直線的方程,與軌跡的方程聯(lián)立求出的坐標(biāo),進(jìn)而求出直線,的方程,分別與曲線聯(lián)立求出,的坐標(biāo),求出直線的斜率的表達(dá)式可得與的關(guān)系,進(jìn)而可得常數(shù)的值滿足條件.
【詳解】
解:(1)設(shè),由題意可得,,,
而.所以,整理可得:,
所以動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程為:;
(2)由題意直線的方程為:,即,
代入曲線中可得,解得或,
所以可得,
直線的方程為:,
代入拋物線的方程:,
所以,所以,所以,
所以,,
直線的方程為:,與拋物線聯(lián)立,
所以,所以,,
所以,,
由題意可得,所以,
由題意,所以.
所以存在滿足條件.
【點(diǎn)睛】
求軌跡方程的主要方法有直接法、相關(guān)點(diǎn)代入法、消參法等,軌跡方程求完后,要記得驗(yàn)證,是否要挖去不符合條件的點(diǎn).
17.已知P為圓:上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)坐標(biāo)為,線段的垂直平分線交直線于點(diǎn)Q.
(1)求點(diǎn)Q的軌跡方程;
(2)已知,過點(diǎn)作與軸不重合的直線交軌跡于兩點(diǎn),直線分別與軸交于兩點(diǎn).試探究的橫坐標(biāo)的乘積是否為定值,并說明理由.
答案:(1);(2)是定值,理由見解析.
分析:
(1)由中垂線可知,所以Q點(diǎn)的軌跡為橢圓;
(2)設(shè)兩點(diǎn)的坐標(biāo),利用直線方程用兩點(diǎn)坐標(biāo)表示的橫坐標(biāo);再把直線代入橢圓方程消元,韋達(dá)定理,整理的橫坐標(biāo)的乘積可得結(jié)論.
【詳解】
由已知線段的垂直平分線交直線于點(diǎn)Q.得,,
又P為圓:上一動(dòng)點(diǎn),
所以,
點(diǎn)的軌跡為以為焦點(diǎn),長軸為4的橢圓
橢圓方程:
設(shè),則直線方程: ,
令,得,同理可得
由題設(shè)直線:,代入方程整理得
,且
,,

故(定值)
【點(diǎn)睛】
利用已知的幾何條件求軌跡方程是常用的求軌跡的方法;運(yùn)用韋達(dá)定理及整體思想求特定的量是直線與圓錐曲線中常見的處理策略.
18.已知在平面直角坐標(biāo)系中,圓與軸交于,兩點(diǎn),點(diǎn) 在第一象限且為圓外一點(diǎn),直線,分別交圓于點(diǎn),,交軸于點(diǎn),.
(Ⅰ)若直線的傾斜角為60°,,求點(diǎn)坐標(biāo);
(Ⅱ)過作圓的兩條切線分別交軸于點(diǎn),,試問是否為定值?若是,求出這個(gè)定值:若不是,說明理由.
答案:(Ⅰ);(Ⅱ)定值為1.
分析:
(Ⅰ)由題可得直線的方程為,由為正三角形,可得直線方程為,聯(lián)立直線方程即可求出P的坐標(biāo);
(Ⅱ)設(shè),切線與軸交點(diǎn)為,可得切線方程為,利用相切得出,可得,利用共線得,,則可求出,進(jìn)而得出定值.
【詳解】
(Ⅰ)由題可知,直線的傾斜角為60°,
則直線的方程為,
,故為正三角形,
則直線的傾斜角為,故直線方程為,
為直線BD和直線AC交點(diǎn),聯(lián)立方程,解得,

(Ⅱ)設(shè),切線與軸交點(diǎn)為,
則切線方程為,即,
又O到切線的距離為1,則,
整理得,
則是方程的兩根,,
由P,C,Q共線得,解得,同理可得,
,
,
,即.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)睛:第一問的關(guān)鍵是將點(diǎn)P的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為直線BD和AC的交點(diǎn)坐標(biāo),通過求兩直線方程可求出;第二問的關(guān)鍵是將的坐標(biāo)全部轉(zhuǎn)化為與P的坐標(biāo)有關(guān),通過求來得出結(jié)果.
19.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,有三條曲線:①;②;③.請(qǐng)從中選擇合適的一條作為曲線C,使得曲線C滿足:點(diǎn)F(1,0)為曲線C的焦點(diǎn),直線y=x-1被曲線C截得的弦長為8.
(1)請(qǐng)求出曲線C的方程;
(2)設(shè)A,B為曲線C上兩個(gè)異于原點(diǎn)的不同動(dòng)點(diǎn),且OA與OB的斜率之和為1,過點(diǎn)F作直線AB的垂線,垂足為H,問是否存在定點(diǎn)M,使得線段MH的長度為定值?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)M的坐標(biāo)和線段MH的長度;若不存在,請(qǐng)說明理由.
答案:(1);(2);
分析:
(1)利用焦點(diǎn)以及弦長排除①②,從而可得,進(jìn)而求出拋物線.
(2)、的斜率存在且不為,不可能是斜率為的直線,設(shè)方程:,與拋物線聯(lián)立,設(shè),,利用韋達(dá)定理求出,再將、方程聯(lián)立,求出交點(diǎn),過點(diǎn),觀察兩個(gè)定點(diǎn),,由,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)即可證出.
【詳解】
(1)對(duì)于②,,故排除②;
假設(shè)①為曲線C,則有,解得,
將直線代入,整理可得,
解得,此時(shí)弦長為,故排除①;
所以曲線C為③,
則,解得,
所以曲線C的方程為.
(2)易知、的斜率存在且不為,不可能是斜率為的直線,
設(shè)方程:,代入,
可得,,
設(shè),,
則,,
且,解得,
聯(lián)立、方程,即,解得,

已知過點(diǎn),不妨猜測(cè)可能為,
則,此時(shí)不滿足為定值,
觀察兩個(gè)定點(diǎn),,
由于,故在以為直徑的圓上,
的中心為圓心,圓心到的距離恒為.
中點(diǎn)為,,
所以定點(diǎn)M,線段MH的長度為定值,且 .
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:根據(jù)焦點(diǎn)以及弦長確定曲線C,解題的關(guān)鍵是求出直線過點(diǎn),圍繞以及焦點(diǎn),進(jìn)行求解,考查了考生的計(jì)算求解能力.
20.如圖,點(diǎn)為橢圓的左頂點(diǎn),過的直線交拋物線于,兩點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn).
(Ⅰ)若點(diǎn)在拋物線的準(zhǔn)線上,求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(Ⅱ)若直線過點(diǎn),且傾斜角和直線的傾斜角互補(bǔ),交橢圓于,兩點(diǎn),
(i)證明:點(diǎn)的橫坐標(biāo)是定值,并求出該定值:
(ii)當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),求的值.
答案:(Ⅰ);(Ⅱ)(i)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為定值,證明見詳解;(ii)
分析:
(Ⅰ)根據(jù)點(diǎn)A在拋物線的準(zhǔn)線上,可得,進(jìn)而可得拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(Ⅱ)(i)設(shè)的方程為,設(shè),,與橢圓聯(lián)立,利用點(diǎn)C是AB的中點(diǎn)得到,計(jì)算可得點(diǎn)的橫坐標(biāo)為定值;
(ii)設(shè)直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,利用點(diǎn)C是AB的中點(diǎn)可得,根據(jù)三角形的面積公式以及基本不等式可求的面積最大值,由取等號(hào)的條件解得的值
【詳解】
解:(Ⅰ)由題意得,點(diǎn)A在拋物線的準(zhǔn)線上,
則,即
所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(Ⅱ)(i)證明:因?yàn)檫^A的直線和拋物線交于兩點(diǎn),
所以的斜率存在且不為0,
設(shè)的方程為,其中m是斜率的倒數(shù),
設(shè),,
聯(lián)立方程組,
整理得,且,
因?yàn)镃是AB的中點(diǎn),所以,
所以,,
,
所以點(diǎn)的橫坐標(biāo)為定值;
(ii)因?yàn)橹本€的傾斜角和直線的傾斜角互補(bǔ),
所以的斜率和的斜率互為相反數(shù).
設(shè)直線的方程為,,
即,
聯(lián)立方程組整理得,
,
所以,,.
因?yàn)辄c(diǎn)C是AB中點(diǎn),所以,
因?yàn)榈降木嚯x,
,
所以.
令,
則,
當(dāng)且僅當(dāng),時(shí)等號(hào)成立,
所以,
.
【點(diǎn)睛】
本題考查直線與橢圓的綜合問題,考查橢圓中的定值問題及面積最值問題,考查學(xué)生計(jì)算能力與分析能力,是一道中檔題.
21.已知橢圓:()的左右焦點(diǎn)分別為,焦距為2,且經(jīng)過點(diǎn).直線過右焦點(diǎn)且不平行于坐標(biāo)軸,與橢圓有兩個(gè)不同的交點(diǎn),,線段的中點(diǎn)為.
(1)點(diǎn)在橢圓上,求的取值范圍;
(2)證明:直線的斜率與直線的斜率的乘積為定值;
答案:(1);(2)證明見解析.
分析:
(1)由橢圓定義求得,然后可得,從而得橢圓方程,然后設(shè)點(diǎn),計(jì)算可得范圍;
(2)設(shè)直線的方程為()代入橢圓方程得,設(shè),,可得段線的中點(diǎn)的坐標(biāo),然后計(jì)算可得定值.
【詳解】
解:(1)因?yàn)榻咕?,則,所以左焦點(diǎn),右焦點(diǎn)

所以,所以,所以橢圓方程為.
設(shè)點(diǎn),則
因?yàn)?,所以的取值范圍為?br>(2)設(shè)直線的方程為()
聯(lián)立消去得
其中:,,不妨設(shè),,為線段的中點(diǎn)
則,
所以,
所以所以為定值.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:直線與橢圓相交中的定值問題,解題方法是“設(shè)而不求”的思想方法,即設(shè)交點(diǎn),,設(shè)直線方程,直線方程與橢圓方程聯(lián)立方程組并消元后應(yīng)用韋達(dá)定理得,代入中可化簡(jiǎn)得定值.
22.已知橢圓的離心率為,點(diǎn)分別是的左?右?上?下頂點(diǎn),且四邊形的面積為.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)已知是的右焦點(diǎn),過的直線交橢圓于兩點(diǎn),記直線的交點(diǎn)為,求證:點(diǎn)在定直線上,并求出直線的方程.
答案:(1);(2)證明見解析,.
分析:
(1)利用橢圓的離心率、四邊形的面積求得,由此求得橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)設(shè),求得,設(shè)直線的方程為,代入,化簡(jiǎn)后寫出根與系數(shù)關(guān)系,進(jìn)而求得,由此判斷出點(diǎn)在定直線上.
【詳解】
(1)設(shè)橢圓的半焦距長為,根據(jù)題意
,解得.
故.
(2)由(1)知,
設(shè),
由①,
②,
兩式相除得,
又故,
故,
于是③,
由于直線經(jīng)過點(diǎn),設(shè)直線的方程為,代入整理,
得,
把代入③,
,
得,
得到,故點(diǎn)在定直線上.
【點(diǎn)睛】
要求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,也即要求得,可根據(jù)已知條件列方程組來求解.解決直線與橢圓的位置關(guān)系的問題,求解出根與系數(shù)關(guān)系是重要的步驟.
23.已知橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為,,離心率為,過點(diǎn)作直線交橢圓于點(diǎn),(與,均不重合).當(dāng)點(diǎn)與橢圓的上頂點(diǎn)重合時(shí),.
(1)求橢圓的方程
(2)設(shè)直線,的斜率分別為,,求證:為定值.
答案:(1);(2)證明見解析.
分析:
(1)解方程.①,②即得解;
(2)設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程組得,得到韋達(dá)定理,再利用韋達(dá)定理化簡(jiǎn)即得證.
【詳解】
(1)當(dāng)點(diǎn)與橢圓的上頂點(diǎn)重合時(shí),有,
所以.①
又因?yàn)殡x心率,②
由①②解得,,
所以的方程為.
(2)由題意,設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立方程組得,
設(shè),,則,.
由(1)得,,所以,,
.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:定值問題:在幾何問題中,有些幾何量與參數(shù)無關(guān),這就構(gòu)成了定值問題,定值問題的處理常見的方法有:(1)特殊探究,一般證明.(2)直接求題目給定的對(duì)象的值,證明其結(jié)果是一個(gè)常數(shù).
24.已知橢圓C:的離心率為,過焦點(diǎn)且與x軸垂直的直線被橢圓C截得的線段長為2.
(1)求橢圓C的方程;
(2)已知點(diǎn),,過點(diǎn)A的任意一條直線與橢圓C交于M,N兩點(diǎn),求證:.
答案:(1);(2)證明見解析
分析:
(1)由題意得,可求出,即可得到橢圓的方程;
(2)過,分別作軸的垂線段,,易得,要證明,只需證明,即證,只需證明,設(shè)出直線的方程,與橢圓方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理,表示出直線、直線的斜率,進(jìn)而可證明.
【詳解】
(1)橢圓中,令,得,
因?yàn)檫^焦點(diǎn)且與軸垂直的直線被橢圓截得的線段長為,所以,
根據(jù)離心率為,得,
由,解得,,所以橢圓的方程為.
(2)證明:要證明,只需證明,
過,分別作軸的垂線段,,易得:,所以只需證明,
所以只需證明,只需證明.
當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),易得.
當(dāng)直線的斜率存在時(shí),不妨設(shè)斜率為,則直線的方程為,
聯(lián)立消去y,得,
設(shè),,則,,
直線的斜率,直線的斜率,
.
綜上所述,.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查求橢圓的方程,及橢圓中等式關(guān)系的證明,解題關(guān)鍵是將等式關(guān)系轉(zhuǎn)化為.本題第二問中,過,分別作軸的垂線段,,可得到,即可將轉(zhuǎn)化為,進(jìn)而只需證明,即證明.考查了學(xué)生的運(yùn)算求解能力,邏輯推理能力,屬于中檔題.
25.已知橢圓的離心率為,短軸一個(gè)端點(diǎn)到右焦點(diǎn)F的距離為.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程 ;
(2)過點(diǎn) F 的直線l交橢圓于A、B兩點(diǎn),交y軸 于P點(diǎn),設(shè),試判斷是否為定值?請(qǐng)說明理由.
答案:(1);(2)是定值-4,理由見解析.
分析:
(1)由題意可得, ,,可求得橢的圓方程.
(2)設(shè)直線的方程為,與橢圓的方程聯(lián)立整理得:,設(shè),, 由一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系可得,再根據(jù)向量的坐標(biāo)運(yùn)算表示出, ,
代入計(jì)算可求得定值.
【詳解】
(1)由題可得,又,所以,,
因此橢圓方程為,
(2)由題可得直線斜率存在,設(shè)直線的方程為,
由消去,整理得:,
設(shè),, 則,
又,,則,,
由可得,所以,同理可得,
所以,
所以,為定值-4.
【點(diǎn)睛】
本題考查直線與橢圓的定值問題,關(guān)鍵在于聯(lián)立方程組,得出交點(diǎn)的坐標(biāo)的關(guān)系,將目標(biāo)條件轉(zhuǎn)化到交點(diǎn)的坐標(biāo)上去,屬于中檔題.
四、填空題
26.已知A、B分別是雙曲線的左右頂點(diǎn),M是雙曲線上異于A、B的動(dòng)點(diǎn),若直線MA、MB的斜率分別為,始終滿足,其中,則C的離心率為______ .
答案:
分析:
設(shè)出的坐標(biāo),利用直線的斜率的乘積,結(jié)合已知條件,推出斜率乘積,轉(zhuǎn)化求解雙曲線的離心率即可.
【詳解】
設(shè),
由M是雙曲線上異于A、B的動(dòng)點(diǎn),若直線MA、MB的斜率分別為,
則,
又,則,
由,
得,
因?yàn)椋?br>所以,
可得顯然不成立;
則,
所以,
所以.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:求雙曲線離心率的值的常用方法:
由或的值,得;
列出含有的齊次方程,借助消去,然后轉(zhuǎn)化為關(guān)于的方程求解;
27.在平面直角坐標(biāo)系中,,分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),,分別為橢圓的上、下頂點(diǎn),直線與橢圓的另一個(gè)交點(diǎn)為,若的面積為,則直線的斜率為______.
答案:
分析:
由橢圓的性質(zhì)結(jié)合三角形面積可得,進(jìn)而可得,由直線斜率公式化簡(jiǎn)可得、,運(yùn)算即可得解.
【詳解】
設(shè),則,
由題意,,
所以,所以,
所以,
所以直線的斜率,
設(shè)點(diǎn),則,即,
所以,
又,所以,所以.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】
本題考查了橢圓性質(zhì)的應(yīng)用及直線與橢圓的綜合應(yīng)用,考查了運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.

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