
1. (2024屆廣東省江門市部分學(xué)校高三上學(xué)期9月聯(lián)考)在直角坐標(biāo)系xOy中,動(dòng)點(diǎn)P到直線 SKIPIF 1 < 0 的距離是它到點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的距離的2倍,設(shè)動(dòng)點(diǎn)P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)直線 SKIPIF 1 < 0 與曲線C交于A,B兩點(diǎn),求 SKIPIF 1 < 0 面積的最大值.
【解析】(1)設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,因?yàn)辄c(diǎn)P到直線 SKIPIF 1 < 0 的距離是它到點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的距離的2倍,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,故曲線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立方程組 SKIPIF 1 < 0 整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
則當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 的最大值為3.
故 SKIPIF 1 < 0 面積的最大值為3.
2.(2023屆四川省成都市蓉城名校聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考)已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 的對(duì)稱中心為坐標(biāo)原點(diǎn),對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,焦點(diǎn)在 SKIPIF 1 < 0 軸上,離心率 SKIPIF 1 < 0 ,且過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 .
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線 SKIPIF 1 < 0 與橢圓交于 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),且直線 SKIPIF 1 < 0 的傾斜角互補(bǔ),判斷直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【解析】(1)設(shè)橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
由題意知 SKIPIF 1 < 0 ,
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程又為 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又橢圓過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由題意可知直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在且不過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
需滿足 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
直線 SKIPIF 1 < 0 的傾斜角互補(bǔ), SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
將 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為定值,其定值為2.
3.(2024屆安徽省皖東智校協(xié)作聯(lián)盟高三上學(xué)期10月聯(lián)考)平面直角坐標(biāo)系 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 為動(dòng)點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 與直線 SKIPIF 1 < 0 垂直,垂足 SKIPIF 1 < 0 位于第一象限, SKIPIF 1 < 0 與直線 SKIPIF 1 < 0 垂直,垂足 SKIPIF 1 < 0 位于第四象限, SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,記動(dòng)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的軌跡為 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)已知點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 與點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 關(guān)于原點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 對(duì)稱, SKIPIF 1 < 0 的角平分線為直線 SKIPIF 1 < 0 ,過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 的垂線,垂足為 SKIPIF 1 < 0 ,交 SKIPIF 1 < 0 于另一點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【解析】(1)由題意設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,由點(diǎn)到直線距離公式得
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,又∵垂足 SKIPIF 1 < 0 位于第一象限,
垂足 SKIPIF 1 < 0 位于第四象限, SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 的軌跡方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:由對(duì)稱性,不妨設(shè) SKIPIF 1 < 0 在第一象限,設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 ,記 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 為 SKIPIF 1 < 0 的角平分線,
則有 SKIPIF 1 < 0 ,
其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
同理得: SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 中,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,化簡(jiǎn)得: SKIPIF 1 < 0 .
將 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 中,
解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,將 SKIPIF 1 < 0 代入,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
∴直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由點(diǎn)到直線距離公式得: SKIPIF 1 < 0 .
由直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
將 SKIPIF 1 < 0 點(diǎn)代入,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
∴直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,將其與 SKIPIF 1 < 0 聯(lián)立得:
SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由均值不等式, SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),等號(hào)成立,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),等號(hào)成立.
∴ SKIPIF 1 < 0 的最大值為 SKIPIF 1 < 0 .
二、長(zhǎng)度與周長(zhǎng)問(wèn)題
4. (2024屆云南省三校高三聯(lián)考)已知點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到定點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的距離和它到直線 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的距離的比是常數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)求點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的軌跡 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若直線 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 與圓 SKIPIF 1 < 0 相切,切點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在第四象限,直線 SKIPIF 1 < 0 與曲線 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),求證: SKIPIF 1 < 0 的周長(zhǎng)為定值.
【解析】(1)
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,由條件可知: SKIPIF 1 < 0 ,等號(hào)的兩邊平方,整理后得: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)
由(1)的結(jié)論知:曲線C是方程為 SKIPIF 1 < 0 的橢圓,設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,依題意有: SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,所以直線l的方程為: SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立方程: SKIPIF 1 < 0 ,得: SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
由條件可知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的周長(zhǎng) SKIPIF 1 < 0 ,即定值為10;
綜上,曲線C的方向?yàn)?SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的周長(zhǎng) SKIPIF 1 < 0 .
5.(2023屆福建省廈門第一中學(xué)高三四模)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分別是橢圓 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的右頂點(diǎn)和上頂點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求橢圓的方程;
(2)直線 SKIPIF 1 < 0 ,與 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 軸分別交于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,與橢圓相交于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(i)求 SKIPIF 1 < 0 的面積與 SKIPIF 1 < 0 的面積之比;
(ⅱ)證明: SKIPIF 1 < 0 為定值.
【解析】(1)∵ SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 是橢圓 SKIPIF 1 < 0 ,的兩個(gè)頂點(diǎn),且 SKIPIF 1 < 0 ,
直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴橢圓的方程為 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)
設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立方程 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(i) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 的面積與 SKIPIF 1 < 0 的面積之比為1;
(ii)證明: SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
綜上, SKIPIF 1 < 0 .
三、面積問(wèn)題
6.(2023屆四川省南充高級(jí)中學(xué)高三下學(xué)期第三次模擬) 已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,離心率為 SKIPIF 1 < 0 .點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 是橢圓 SKIPIF 1 < 0 上不同于頂點(diǎn)的任意一點(diǎn),射線 SKIPIF 1 < 0 分別與橢圓 SKIPIF 1 < 0 交于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的周長(zhǎng)為8.
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的面積分別為 SKIPIF 1 < 0 .求證: SKIPIF 1 < 0 為定值.
【解析】(1)因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 的周長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由橢圓的離心率 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,從而 SKIPIF 1 < 0 ,
所以橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)證明:設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
可設(shè)直線PA的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立方程 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得, SKIPIF 1 < 0 .
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 是定值.
7.(2023屆河北省唐山市遷西縣第一中學(xué)高三二模)已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 ,連接E的四個(gè)頂點(diǎn)所得四邊形的面積為4, SKIPIF 1 < 0 是E上一點(diǎn).
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)斜率為 SKIPIF 1 < 0 的直線 SKIPIF 1 < 0 與橢圓E交于A,B兩點(diǎn),D為線段 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),若E上存在點(diǎn)C,使得 SKIPIF 1 < 0 ,求三角形 SKIPIF 1 < 0 的面積.
【解析】(1)由題意知連接E的四個(gè)頂點(diǎn)所得四邊形的面積為 SKIPIF 1 < 0 ,
又點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在E上,得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故橢圓E的方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 為三角形 SKIPIF 1 < 0 的重心,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故由 SKIPIF 1 < 0 在橢圓E上,得 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
又原點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到直線 SKIPIF 1 < 0 的距離為 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
8.(2023屆新疆伊犁州伊寧縣第三中學(xué)高三上學(xué)期診斷)已知橢圓C: SKIPIF 1 < 0 經(jīng)過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,O為坐標(biāo)原點(diǎn),若直線l與橢圓C交于A,B兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為M,直線l與直線OM的斜率乘積為 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若四邊形OAPB為平行四邊形,求四邊形OAPB的面積.
【解析】(1)由題意可設(shè):直線l SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
可得:直線l的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,直線OM的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)锳,B兩點(diǎn)在橢圓C上,則 SKIPIF 1 < 0 ,
兩式相減得整理得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因?yàn)辄c(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在橢圓C上,則 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)因?yàn)樗倪呅蜲APB為平行四邊形,則M為 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn),可得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,可得直線l的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直線l的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
可得點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到直線l的距離 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)可知:橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去y得 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
所以四邊形OAPB的面積 SKIPIF 1 < 0 .
四、斜率問(wèn)題
9. (2024屆陜西省商洛市部分學(xué)校高三上學(xué)期10月測(cè)試)已知橢圓C: SKIPIF 1 < 0 過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,且C的右焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求C的離心率;
(2)過(guò)點(diǎn)F且斜率為1的直線與C交于M,N兩點(diǎn),P直線 SKIPIF 1 < 0 上的動(dòng)點(diǎn),記直線PM,PN,PF的斜率分別為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,證明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)由 SKIPIF 1 < 0 得C的半焦距為 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又C過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
故C的離心率為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
由(1)可知C的方程為 SKIPIF 1 < 0 .
設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由題意可得直線MN的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消去y可得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 .
10.(2024屆山東省金科大聯(lián)考高三上學(xué)期9月質(zhì)量檢測(cè))如圖,已知點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 和點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在雙曲線 SKIPIF 1 < 0 上,雙曲線 SKIPIF 1 < 0 的左頂點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 且不與 SKIPIF 1 < 0 軸重合的直線 SKIPIF 1 < 0 與雙曲線 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),直線 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 與圓 SKIPIF 1 < 0 分別交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn).
(1)求雙曲線 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分別為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(3)證明:直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)定點(diǎn).
【解析】(1)因?yàn)辄c(diǎn) SKIPIF 1 < 0 和點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在雙曲線上,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以雙曲線 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由題可知,直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率不等于零,故可設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 ,與漸近線 SKIPIF 1 < 0 平行,
此時(shí)直線 SKIPIF 1 < 0 與雙曲線有且僅有一個(gè)交點(diǎn),不滿足題意,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(3)(i)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 軸時(shí), SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由于對(duì)稱性, SKIPIF 1 < 0 ,此時(shí)直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)定點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ;
(ii)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 不垂直于 SKIPIF 1 < 0 軸時(shí),以下證明直線 SKIPIF 1 < 0 仍過(guò)定點(diǎn)設(shè)為 SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,所以聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
同理,將上述過(guò)程中 SKIPIF 1 < 0 替換為 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 三點(diǎn)共線,即此時(shí)直線 SKIPIF 1 < 0 恒過(guò)定點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,
綜上直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)定點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 .
11.(2024屆河南省周口市項(xiàng)城市高三5校青桐鳴大聯(lián)考)已知 SKIPIF 1 < 0 是橢圓 SKIPIF 1 < 0 上的兩點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 關(guān)于原點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 對(duì)稱, SKIPIF 1 < 0 是橢圓 SKIPIF 1 < 0 上異于 SKIPIF 1 < 0 的一點(diǎn),直線 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的斜率滿足 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若斜率存在且不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線 SKIPIF 1 < 0 交橢圓 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 異于橢圓 SKIPIF 1 < 0 的上、下頂點(diǎn)),當(dāng) SKIPIF 1 < 0 的面積最大時(shí),求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【解析】(1)設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,易知 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,
化簡(jiǎn)得 SKIPIF 1 < 0 ,
故橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
設(shè) SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
將 SKIPIF 1 < 0 代入橢圓方程整理得,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
又原點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距離為 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí)取等號(hào),
此時(shí) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的面積最大.
故 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
五、定點(diǎn)問(wèn)題
12. (2024屆四川省達(dá)州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高三9月月考)已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 經(jīng)過(guò) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 是橢圓 SKIPIF 1 < 0 上異于 SKIPIF 1 < 0 的兩動(dòng)點(diǎn),且 SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率均存在.并分別記為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程
(2)證明直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)定點(diǎn).
【解析】(1)∵橢圓過(guò) SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴橢圓 SKIPIF 1 < 0 的方程為: SKIPIF 1 < 0 ,
(2)如圖所示:
由 SKIPIF 1 < 0 知 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 關(guān)于直線 SKIPIF 1 < 0 對(duì)稱.
在 SKIPIF 1 < 0 上任取一點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0 關(guān)于直線 SKIPIF 1 < 0 對(duì)稱的點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
從而 SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0 .
設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
從而 SKIPIF 1 < 0 .
同理 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由(1)有 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
為方便,記 SKIPIF 1 < 0 ,則
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
由此可知,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 變化時(shí),直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)定點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 .
13.(2024屆廣西玉林市高三聯(lián)考)已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 的左焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,且點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在橢圓 SKIPIF 1 < 0 上.
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)橢圓 SKIPIF 1 < 0 的上、下頂點(diǎn)分別為 SKIPIF 1 < 0 ,點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,若直線 SKIPIF 1 < 0 與橢圓 SKIPIF 1 < 0 的另一個(gè)交點(diǎn)分別為點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,證明:直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)定點(diǎn),并求該定點(diǎn)坐標(biāo).
【解析】(1)因?yàn)闄E圓 SKIPIF 1 < 0 的左焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由定義知點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到橢圓的兩焦點(diǎn)的距離之和為 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
所以橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由橢圓的方程 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
且直線 SKIPIF 1 < 0 斜率存在,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為: SKIPIF 1 < 0 ,
與橢圓方程 SKIPIF 1 < 0 聯(lián)立得:
SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0
直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
由直線 SKIPIF 1 < 0 和直線 SKIPIF 1 < 0 交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為4得, SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
又因點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在橢圓 SKIPIF 1 < 0 上,故 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,
同理,點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在橢圓 SKIPIF 1 < 0 上,得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
化簡(jiǎn)可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,與題意不符.
故 SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 恒過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0
14.(2024屆貴州省高三適應(yīng)性聯(lián)考)已知雙曲線 SKIPIF 1 < 0 的一條漸近線方程為 SKIPIF 1 < 0 ,焦點(diǎn)到漸近線的距離為 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)過(guò)雙曲線 SKIPIF 1 < 0 的右焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 作互相垂直的兩條弦(斜率均存在) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .兩條弦的中點(diǎn)分別為 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,那么直線 SKIPIF 1 < 0 是否過(guò)定點(diǎn)?若不過(guò)定點(diǎn),請(qǐng)說(shuō)明原因;若過(guò)定點(diǎn),請(qǐng)求出定點(diǎn)坐標(biāo).
【解析】(1)設(shè)雙曲線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 ,
依題意漸近線方程為 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1)可知右焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由聯(lián)立直線與雙曲線 SKIPIF 1 < 0 ,
化簡(jiǎn)得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得: SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
化簡(jiǎn)得 SKIPIF 1 < 0 ,
故直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)定點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 .
六、定值問(wèn)題
15.(2023屆陜西省丹鳳中學(xué)高三模擬演練)已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 的左、右頂點(diǎn)分別為 SKIPIF 1 < 0 ,長(zhǎng)軸長(zhǎng)為短軸長(zhǎng)的2倍,點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上運(yùn)動(dòng),且 SKIPIF 1 < 0 面積的最大值為8.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若直線 SKIPIF 1 < 0 經(jīng)過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),直線 SKIPIF 1 < 0 分別交直線 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),試問(wèn) SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 的面積之比是否為定值?若是,求出該定值;若不是,說(shuō)明理由.
【解析】(1)由題意得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ①.
當(dāng)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 為 SKIPIF 1 < 0 的上頂點(diǎn)或下頂點(diǎn)時(shí), SKIPIF 1 < 0 的面積取得最大值,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ②.
聯(lián)立①②,得 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 的面積之比為定值.
由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由題意設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 .
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
同理可得 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 的面積之比為
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 的面積之比為定值 SKIPIF 1 < 0 .
16.(2024屆湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡中學(xué)高三上學(xué)期月考)已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 的左右焦點(diǎn)分別為 SKIPIF 1 < 0 是橢圓的中心,點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 為其上的一點(diǎn)滿足 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)設(shè)定點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的直線 SKIPIF 1 < 0 交橢圓 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),若在 SKIPIF 1 < 0 上存在一點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,使得直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率與直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率之和為定值,求 SKIPIF 1 < 0 的范圍.
【解析】(1)設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 中,設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以橢圓 SKIPIF 1 < 0 的方程為: SKIPIF 1 < 0
(2)設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 為常數(shù),則 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,而此時(shí) SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
綜上所述, SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,存在點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,使得直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率與直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率之和為定值 SKIPIF 1 < 0
17.(2024屆廣西百色市貴百聯(lián)考高三上學(xué)期9月月考)已知雙曲線C: SKIPIF 1 < 0 一個(gè)焦點(diǎn)F到漸近線的距離為 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求雙曲線C的方程;
(2)過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的直線 SKIPIF 1 < 0 與雙曲線C的右支交于A,B兩點(diǎn),在x軸上是否存在點(diǎn)N,使得 SKIPIF 1 < 0 為定值?如果存在,求出點(diǎn)N的坐標(biāo)及該定值;如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【解析】(1)由雙曲線得漸近線方程為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
∴雙曲線C方程為 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)依題意,直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率不為0,設(shè)其方程為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
若要上式為定值,則必須有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
故存在點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 滿足 SKIPIF 1 < 0
七、最值與范圍問(wèn)題
18. (2023屆重慶市南開(kāi)中學(xué)校高三下學(xué)期質(zhì)量檢測(cè))已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 的左右焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 為橢圓 SKIPIF 1 < 0 上異于長(zhǎng)軸端點(diǎn)的一個(gè)動(dòng)點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 為坐標(biāo)原點(diǎn),直線 SKIPIF 1 < 0 分別與橢圓 SKIPIF 1 < 0 交于另外三點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 為橢圓上頂點(diǎn)時(shí),有 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【解析】(1)由題知 SKIPIF 1 < 0 ,代入橢圓 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴橢圓 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
代入橢圓 SKIPIF 1 < 0 的方程得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
由題知 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 為短軸端點(diǎn)時(shí)取得最大值 SKIPIF 1 < 0 .
19.(2024屆四川省南充高級(jí)中學(xué)高三上學(xué)期月考)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 為橢圓 SKIPIF 1 < 0 的兩個(gè)焦點(diǎn).且 SKIPIF 1 < 0 ,P為橢圓上一點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 .
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過(guò)右焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的直線 SKIPIF 1 < 0 交橢圓于 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),若 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 為坐標(biāo)原點(diǎn),直線 SKIPIF 1 < 0 交直線 SKIPIF 1 < 0 于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 .求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【解析】(1)依題意 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)依題意可知直線 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 軸不重合,設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí)等號(hào)成立.
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值為 SKIPIF 1 < 0 .
20.(2024屆湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)高三上學(xué)期月考)已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 過(guò) SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn).
(1)求橢圓C的方程;
(2)如圖所示,記橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,當(dāng)動(dòng)點(diǎn)M在定直線 SKIPIF 1 < 0 上運(yùn)動(dòng)時(shí),直線 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分別交橢圓于兩點(diǎn)P和Q.
(i)證明:點(diǎn)B在以 SKIPIF 1 < 0 為直徑的圓內(nèi);
(ii)求四邊形 SKIPIF 1 < 0 面積的最大值.
【解析】(1)依題意將 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn)代入橢圓 SKIPIF 1 < 0 可得
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
所以橢圓方程為 SKIPIF 1 < 0
(2)(i)易知 SKIPIF 1 < 0 ,由橢圓對(duì)稱性可知,不妨設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
根據(jù)題意可知直線 SKIPIF 1 < 0 斜率均存在,且 SKIPIF 1 < 0 ;
所以直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ;
聯(lián)立直線 SKIPIF 1 < 0 和橢圓方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ;
由韋達(dá)定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ;
聯(lián)立直線 SKIPIF 1 < 0 和橢圓方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ;
由韋達(dá)定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ;
則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
即可知 SKIPIF 1 < 0 為鈍角,
所以點(diǎn)B在以 SKIPIF 1 < 0 為直徑的圓內(nèi);
(ii)易知四邊形 SKIPIF 1 < 0 的面積為 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí)等號(hào)成立;
由對(duì)勾函數(shù)性質(zhì)可知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由對(duì)稱性可知,即當(dāng)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 時(shí),
四邊形 SKIPIF 1 < 0 的面積最大,最大值為6.
八、與向量交匯問(wèn)題
21. (2023屆廣東省揭陽(yáng)市惠來(lái)縣第一中學(xué)高三最后一模)如圖,矩形 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分別是 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn),以某動(dòng)直線 SKIPIF 1 < 0 為折痕將矩形在其下方的部分翻折,使得每次翻折后點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 都落在 SKIPIF 1 < 0 上,記為 SKIPIF 1 < 0 ,過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 ,與直線 SKIPIF 1 < 0 交于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的軌跡是曲線 SKIPIF 1 < 0 .
(1)建立恰當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,求曲線 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2) SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上一點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 ,過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的直線交曲線 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 ,求實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍.
【解析】(1)以 SKIPIF 1 < 0 為原點(diǎn),以 SKIPIF 1 < 0 所在直線為 SKIPIF 1 < 0 軸,以線段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分線為 SKIPIF 1 < 0 軸,建立直角坐標(biāo)系,如圖所示,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn)坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 ,
直線 SKIPIF 1 < 0 是線段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分線為 SKIPIF 1 < 0 ,
將 SKIPIF 1 < 0 代入上式,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的坐標(biāo)是 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,所以點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的軌跡方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,可得點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 是方程組 SKIPIF 1 < 0 的解,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)榉匠?SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有兩個(gè)不同的實(shí)根,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
代入 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
消去 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
即實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍是 SKIPIF 1 < 0 .
22.(2023屆四川省南充高級(jí)中學(xué)高三下學(xué)期第三次模擬 )已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,離心率為 SKIPIF 1 < 0 .點(diǎn)P是橢圓C上不同于頂點(diǎn)的任意一點(diǎn),射線 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分別與橢圓C交于點(diǎn)A、B, SKIPIF 1 < 0 的周長(zhǎng)為8.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求證: SKIPIF 1 < 0 為定值.
【解析】(1)∵ SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由離心率為 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,從而 SKIPIF 1 < 0 ,
所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
可設(shè)直線PA的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,化簡(jiǎn)得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得, SKIPIF 1 < 0 .
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 是定值 SKIPIF 1 < 0 .
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題培優(yōu)練習(xí)專題20 立體幾何解答題分類練(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題培優(yōu)練習(xí)專題20立體幾何解答題分類練原卷版doc、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題培優(yōu)練習(xí)專題20立體幾何解答題分類練解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共47頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份兩年(22-23)高考數(shù)學(xué)真題專題分類匯編專題十 平面解析幾何(2份打包,原卷版+教師版),文件包含兩年22-23高考數(shù)學(xué)真題專題分類匯編專題十平面解析幾何原卷版doc、兩年22-23高考數(shù)學(xué)真題專題分類匯編專題十平面解析幾何教師版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共58頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)模擬卷分類匯編(三期)專題13《平面解析幾何》解答題(2份打包,解析版+原卷版),文件包含新高考數(shù)學(xué)模擬卷分類匯編三期專題13《平面解析幾何》解答題解析版doc、新高考數(shù)學(xué)模擬卷分類匯編三期專題13《平面解析幾何》解答題原卷版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共27頁(yè), 歡迎下載使用。
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