1.已知橢圓,連接E的四個(gè)頂點(diǎn)所得四邊形的面積為4,是E上一點(diǎn).
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)斜率為的直線與橢圓E交于A,B兩點(diǎn),D為線段的中點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),若E上存在點(diǎn)C,使得,求三角形的面積.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由面積和的坐標(biāo)建立方程組待定即可;
(2)設(shè)出直線方程,聯(lián)立直線與橢圓方程,由 D為線段的中點(diǎn),利用韋達(dá)定理得到,即的坐標(biāo),又,則點(diǎn)坐標(biāo)也可用表示,根據(jù)點(diǎn)在橢圓上,化簡(jiǎn)得到的關(guān)系,由點(diǎn)線距及弦長(zhǎng)公式求解面積,再由比例關(guān)系即可得到三角形的面積.
【詳解】(1)由題意知連接E的四個(gè)頂點(diǎn)所得四邊形的面積為,
又點(diǎn)在E上,得,
解得,,
故橢圓E的方程為.
(2)設(shè)直線的方程為,
由,消去得,
又,
得,設(shè),,,則
,.
由,可得為三角形的重心,
所以,且,
,,
故由在橢圓E上,得,得,
,
又原點(diǎn)到直線的距離為,
所以,故.
【點(diǎn)睛】面積計(jì)算的一般方法就是弦長(zhǎng)乘以點(diǎn)到直線距離(高),當(dāng)然注意到弦過(guò)定點(diǎn)的話,我們可以將其拆分成鉛錘高或水平長(zhǎng)的計(jì)算,而四邊形面積一般轉(zhuǎn)化為三角形來(lái)計(jì)算.而有關(guān)面積比的轉(zhuǎn)化問(wèn)題,關(guān)鍵則在觀察已知條件中等底或等高或公共邊的特點(diǎn),化為共線長(zhǎng)度比或點(diǎn)線距離比或夾角正弦比等問(wèn)題再加以探求.
2.已知是橢圓上的兩點(diǎn),關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,是橢圓上異于的一點(diǎn),直線和的斜率滿足.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若斜率存在且不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn)異于橢圓的上、下頂點(diǎn)),當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用兩點(diǎn)的斜率公式計(jì)算化簡(jiǎn)即可;
(2)設(shè)直線方程與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理、弦長(zhǎng)公式計(jì)算面積,結(jié)合基本不等式求出面積最大時(shí)的關(guān)系式,再計(jì)算斜率之積即可.
【詳解】(1)設(shè),易知,由,
得,
化簡(jiǎn)得,
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)
設(shè)的方程為,,,
將代入橢圓方程整理得,
,,
,,
則,
又原點(diǎn)到的距離為,
故,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
此時(shí),的面積最大.

.
3.設(shè)拋物線:,直線與交于,兩點(diǎn),且.
(1)求;
(2)若在軸上存在定點(diǎn),使得,求定點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)設(shè),,直線與拋物線方程聯(lián)立利用弦長(zhǎng)公式可得答案;
(2)假設(shè)軸上存在定點(diǎn),直線與拋物線方程聯(lián)立,由的坐標(biāo)運(yùn)算可得答案.
【詳解】(1)設(shè),,由可得,
,所以,,所以

即,因?yàn)椋獾茫海?br>(2)假設(shè)軸上存在定點(diǎn)使得,
由可得,,
所以,,
由題知,
即,
化簡(jiǎn)得:,解得,
則存在定點(diǎn)或.
4.已知橢圓的右焦點(diǎn)為,短軸長(zhǎng)等于焦距.
(1)求的方程;
(2)過(guò)的直線交于,交直線于點(diǎn),記的斜率分別為,若,求的值.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)由題目條件得到,進(jìn)而求出,得到橢圓方程;
(2)考慮過(guò)的直線斜率不存在和斜率存在情況,設(shè)出直線方程,聯(lián)立橢圓方程,得到兩根之和,兩根之積,表達(dá)出與,從而得到方程,求出,進(jìn)而得到.
【詳解】(1)根據(jù)題意得到,,解得,
故,
故橢圓方程為;
(2)當(dāng)過(guò)的直線斜率不存在時(shí),此時(shí)該直線與直線無(wú)交點(diǎn),舍去;
當(dāng)過(guò)的直線斜率存在時(shí),設(shè)為,令,得,
故,
聯(lián)立與得,,
其中,
設(shè),
則,


,
故,即,解得,
不妨令,則直線方程為,
,則,



當(dāng)時(shí),同理可得,

綜上:.
【點(diǎn)睛】直線與圓錐曲線結(jié)合問(wèn)題,通常要設(shè)出直線方程,與圓錐曲線聯(lián)立,得到兩根之和,兩根之積,再根據(jù)題目條件列出方程,或得到弦長(zhǎng)或面積,注意考慮直線的斜率存在和不存在兩種情況.
5.設(shè)拋物線,直線與C交于A,B兩點(diǎn),且.
(1)求p;
(2)設(shè)C的焦點(diǎn)為F,M,N為C上兩點(diǎn),,求面積的最小值.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)設(shè),聯(lián)立方程,利用韋達(dá)定理求出,,再根據(jù)弦長(zhǎng)公式計(jì)算即可;
(2)設(shè)直線:,,,聯(lián)立方程,利用韋達(dá)定理求出,,注意,再結(jié)合弦長(zhǎng)公式及點(diǎn)到直線的距離公式和三角形的面積公式計(jì)算即可.
【詳解】(1)設(shè),
由,可得,
所以,,
所以,
即,因?yàn)椋獾茫?br>(2)由(1)得拋物線,
因?yàn)椋@然直線的斜率不可能為零,
設(shè)直線:,,,
由,可得,所以,,
,
因?yàn)椋裕?br>即,
亦即,
將,代入得,
,,
所以,且,解得或,
設(shè)點(diǎn)到直線的距離為,則,
,
所以的面積,
而或,
所以當(dāng)時(shí),的面積.

【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:圓錐曲線中的最值問(wèn)題解決方法一般分兩種:
一是幾何法,特別是用圓錐曲線的定義和平面幾何的有關(guān)結(jié)論來(lái)求最值;
二是代數(shù)法,常將圓錐曲線的最值問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)或三角函數(shù)的最值問(wèn)題,然后利用基本不等式、函數(shù)的單調(diào)性或三角函數(shù)的有界性等求最值.
6.在直角坐標(biāo)系中,曲線的參數(shù)方程為(為參數(shù)),以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,已知直線的極坐標(biāo)方程為,且直線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為2.
(1)求直線的直角坐標(biāo)方程;
(2)若直線與曲線交于,兩點(diǎn),求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)變形得到,由得到的直角坐標(biāo)方程為,利用其與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形面積求出,得到答案;
(2)消去參數(shù)得到曲線的普通方程,聯(lián)立直線方程,求出坐標(biāo),求出.
【詳解】(1)直線的極坐標(biāo)方程為,
即,
因?yàn)椋裕?br>令得,令得,
故直線與兩坐標(biāo)系圍成的三角形的面積為,
解得或(舍去),
故直線的直角坐標(biāo)方程為;
(2)由于,故曲線的普通方程為,
聯(lián)立與得,解得或4,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
不妨設(shè),
.
7.已知橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,,且的坐標(biāo)為,點(diǎn)在橢圓上.
(1)求的周長(zhǎng);
(2)斜率為的直線與圓相切于第一象限,交橢圓于A,B兩點(diǎn),求的周長(zhǎng).
【答案】(1)6
(2)4
【分析】(1)根據(jù)已知列關(guān)于a,b的方程組求解可得標(biāo)準(zhǔn)方程,再由橢圓定義可得周長(zhǎng);
(2)利用直線與圓相切可得直線方程,聯(lián)立橢圓方程,由弦長(zhǎng)公式可得,再由兩點(diǎn)間距離公式得,,結(jié)合韋達(dá)定理即可求解.
【詳解】(1)由題得,得,
所以橢圓C的方程為,
所以,
又,所以的周長(zhǎng)為6.
(2)設(shè)直線AB的方程為,
因?yàn)锳B與圓相切,所以,所以.
由得,
設(shè),,則,,

所以.
又,
同理,
所以.
所以的周長(zhǎng)為.
8.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,左、右頂點(diǎn)分別為,是(為坐標(biāo)原點(diǎn))的中點(diǎn),且.
(1)求的方程;
(2)不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線與橢圓相交于兩點(diǎn)(異于橢圓的頂點(diǎn)),直線與軸的交點(diǎn)分別為,若,證明:直線過(guò)定點(diǎn),并求該定點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)證明見解析,定點(diǎn)為
【分析】(1)根據(jù)可構(gòu)造方程求得,結(jié)合橢圓關(guān)系可求得橢圓方程;
(2)設(shè),可表示出兩點(diǎn)坐標(biāo),由向量線性運(yùn)算可得,平方后可整理得到;當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè),將直線方程與橢圓方程聯(lián)立可得韋達(dá)定理的結(jié)論,由此可整理求得所過(guò)定點(diǎn);當(dāng)直線斜率不存在時(shí),由可求得直線;綜合兩種情況可得結(jié)論.
【詳解】(1)設(shè)橢圓的半焦距為,
是的中點(diǎn),,,解得:,
,,
橢圓的方程為:.
(2)由(1)得:,,
設(shè),
則直線的方程為,直線的方程為,
,,
,,即,
,又,,
,即,
整理可得:;
①若直線的斜率存在,設(shè)直線,
由得:,其中,
,,
代入式得:,
整理可得:,或,
當(dāng)時(shí),直線,恒過(guò)點(diǎn),如圖所示,

此時(shí)點(diǎn)與在軸的同一側(cè),不滿足,故舍去;
當(dāng)時(shí),直線,恒過(guò)點(diǎn),符合題意,如圖所示,

②若直線的斜率不存在,則,
由得:,解得:或,
此時(shí)直線的方程為或,
又直線與橢圓不相交,故舍去,滿足條件,,恒過(guò)點(diǎn).
綜上所述:直線恒過(guò)定點(diǎn).
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:本題考查直線與橢圓綜合應(yīng)用中的直線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題的求解,求解此類問(wèn)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)定理表示出已知中的等量關(guān)系,代入韋達(dá)定理可整理得到變量間的關(guān)系,從而化簡(jiǎn)直線方程;
④根據(jù)直線過(guò)定點(diǎn)的求解方法可求得結(jié)果.
9.已知圓:,圓:,圓M與圓外切,且與圓內(nèi)切.
(1)求圓心M的軌跡C的方程;
(2)若A,B,Q是C上的三點(diǎn),且直線AB不與x軸垂直,O為坐標(biāo)原點(diǎn),,則當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),求的值.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)設(shè)動(dòng)圓M的半徑為,由圓與圓的位置關(guān)系分析可得,由橢圓的定義分析可得軌跡M是以,為焦點(diǎn)的橢圓,由橢圓的定義分析可得軌跡M的方程,即可得答案;
(2)設(shè),,直線AB的方程為,聯(lián)立直線與橢圓的方程可得,利用根與系數(shù)的關(guān)系可以表示的值,進(jìn)而可以表示面積,由基本不等式的性質(zhì)求得△AOB面積的最大值,由,得,代入,整理可得的值.
【詳解】(1)由題意設(shè)圓M的半徑為r,則,,所以,
故圓心M的軌跡是以,為焦點(diǎn),4為長(zhǎng)軸長(zhǎng)的橢圓,
所以,,則,
所以C的方程為.

(2)設(shè),,,直線AB的方程為.
將代入,整理得,
,即,
則,,
所以
,
故.
又原點(diǎn)O到直線AB的距離為,
所以
,
當(dāng)且僅當(dāng),即(*)時(shí),等號(hào)成立.
由,得,
代入,整理得,
即(**).

,
由(*)可知,代入(**)式得.
故的值為1.

【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求定值問(wèn)題常見的方法有兩種:
(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個(gè)值與變量無(wú)關(guān).
(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算推理的過(guò)程中消去變量,從而得到定值.
10.已知點(diǎn)在橢圓C:上,點(diǎn)在橢圓C內(nèi).設(shè)點(diǎn)A,B為C的短軸的上、下端點(diǎn),直線AM,BM分別與橢圓C相交于點(diǎn)E,F(xiàn),且EA,EB的斜率之積為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)記,分別為,的面積,若,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用斜率乘積建立方程,把點(diǎn)代入求解橢圓方程;
(2)先求出點(diǎn)E,F(xiàn)的坐標(biāo),然后求出線段比例,最后代入三角形面積公式化簡(jiǎn)求解即可.
【詳解】(1)設(shè),依題意,,
可得,整理可得,
又橢圓C過(guò)點(diǎn),所以,故橢圓C的方程為;
(2)依題意,可知AM:,代入橢圓方程,
整理得,從而得到,
又BM:,代入橢圓方程,
整理得,從而得到,
所以,


,
由于,所以,解得.

【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:解答直線與橢圓的題目時(shí),時(shí)常把兩個(gè)曲線的方程聯(lián)立,消去x(或y)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.
11.已知拋物線E:的焦點(diǎn)為F,拋物線E上一點(diǎn)H的縱坐標(biāo)為5,O為坐標(biāo)原點(diǎn),.
(1)求拋物線E的方程;
(2)拋物線上有一條長(zhǎng)為6的動(dòng)弦長(zhǎng)為6的動(dòng)弦AB,當(dāng)AB的中點(diǎn)到拋物線的準(zhǔn)線距離最短時(shí),求弦AB所在直線方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根據(jù)拋物線的定義結(jié)合條件求解即可;
(2)根據(jù)拋物線弦長(zhǎng)公式,結(jié)合點(diǎn)到直線距離公式、基本不等式進(jìn)行求解即可.
【詳解】(1)∵H縱坐標(biāo)為5,不妨設(shè)在第一象限內(nèi),
∴,過(guò)H做軸于M,
∵,
∴,
∴,解得.
∴所以拋物線E的方程為.

(2)根據(jù)題意直線AB的斜率存在,設(shè)直線AB的方程為,
設(shè),,AB中點(diǎn),
由,
,,,
,
∴,

∴,
∵AB的中點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離等于,
∴當(dāng)最小時(shí),AB的中點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離最短.
∵,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),解得,則.
所以直線AB的方程為或.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:根據(jù)拋物線的定義,結(jié)合拋物線弦長(zhǎng)公式、基本不等式是解題的關(guān)鍵.
12.橢圓的離心率,過(guò)點(diǎn).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過(guò)點(diǎn)且斜率不為0的直線與橢圓交于兩點(diǎn),橢圓的左頂點(diǎn)為,求直線與直線的斜率之積.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由橢圓離心率,得到,再由橢圓過(guò)點(diǎn),得到求解;
(2)當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立求得M,N的坐標(biāo)驗(yàn)證即可;當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理求解.
【詳解】(1)解:因?yàn)闄E圓的離心率,
所以 ,即,
又因?yàn)闄E圓過(guò)點(diǎn),
所以,
又因?yàn)椋?br>所以,
所以橢圓的方程為;
(2)如圖所示:

當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),直線的方程為,
與橢圓方程聯(lián)立求得,
又,
所以,
所以;
當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為,
由,消去y得:,
,
由韋達(dá)定理得,
所以,
,
.
【點(diǎn)睛】易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛:本題第二問(wèn)容易忽視過(guò)點(diǎn)的直線斜率不存在的情況,一般知道一個(gè)點(diǎn)求直線方程時(shí),利用點(diǎn)斜式方程,設(shè)直線方程時(shí),要分斜率不存在和存在兩種情況求解.
13.已知為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓的離心率為,橢圓的上頂點(diǎn)到右頂點(diǎn)的距離為.
(1)求橢圓的方程;
(2)若橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為、,過(guò)點(diǎn)作直線與橢圓交于、兩點(diǎn),且、位于第一象限,在線段上,直線與直線相交于點(diǎn),連接、,直線、的斜率分別記為、,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知條件可得出關(guān)于、、的方程組,解出這三個(gè)量的值,即可得出橢圓的方程;
(2)不妨設(shè)、,設(shè)直線的方程為,可得,將直線的方程與橢圓方程聯(lián)立,列出韋達(dá)定理,設(shè),根據(jù)點(diǎn)在直線上,得出,然后利用斜率公式以及韋達(dá)定理可求出的值.
【詳解】(1)解:由題意知,,橢圓的上頂點(diǎn)到右頂點(diǎn)的距離為,
即,解得,,,
因此,橢圓的方程為.
(2)解:如下圖所示:
不妨設(shè)、,由圖可知,直線的斜率存在,
設(shè)直線的方程為,因?yàn)辄c(diǎn),則,則,
聯(lián)立可得,
,可得,即,
解得,
由韋達(dá)定理可得,解得,
所以,,易知、,
由于在直線上,設(shè),
又由于在直線上,則,所以,,
.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求定值問(wèn)題常見的方法有兩種:
(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個(gè)值與變量無(wú)關(guān);
(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算推理的過(guò)程中消去變量,從而得到定值.
14.已知直線軸,垂足為x軸負(fù)半軸上的點(diǎn)E,點(diǎn)E關(guān)于原點(diǎn)O的對(duì)稱點(diǎn)為F,且,直線,垂足為A,線段AF的垂直平分線與直線交于點(diǎn)B,記點(diǎn)B的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)已知點(diǎn),不過(guò)點(diǎn)P的直線l與曲線C交于M,N兩點(diǎn),以線段MN為直徑的圓恒過(guò)點(diǎn)P,點(diǎn)P關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為Q,若的面積是,求直線的斜率.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)分析給定的條件,結(jié)合拋物線的定義求出曲線的方程,即可求解;
(2)設(shè)出直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理求出弦長(zhǎng),結(jié)合三角形面積及向量的垂直的坐標(biāo)表示,即可求解.
【詳解】(1)解:由線段的垂直平分線與直線交于點(diǎn),可得,
即點(diǎn)到點(diǎn)的距離等于點(diǎn)到直線的距離,
又因?yàn)?,的方程為,所以?br>所以點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn),直線為準(zhǔn)線的拋物線,
所以點(diǎn)的軌跡的方程為.
(2)解:根據(jù)題意,直線的斜率不為,設(shè)直線,且,
聯(lián)立方程組,可得,則,
所以,
所以,
又點(diǎn),點(diǎn)到直線的距離為,
所以,
又以線段為直徑的圓恒過(guò)點(diǎn),所以,
所以,
又,所以,
所以,
所以,所以,
即,所以,
所以或,
又直線不經(jīng)過(guò)點(diǎn),所以,所以,此時(shí)滿足,
所以,
解得或,所以直線的斜率為或.

【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:解決拋物線問(wèn)題的方法與策略:
1、涉及拋物線的定義問(wèn)題:拋物線的定義是解決拋物線問(wèn)題的基礎(chǔ),它能將兩種距離(拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離、拋物線上的點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離)進(jìn)行等量轉(zhuǎn)化.如果問(wèn)題中涉及拋物線的焦點(diǎn)和準(zhǔn)線,又能與距離聯(lián)系起來(lái),那么用拋物線定義就能解決問(wèn)題.因此,涉及拋物線的焦半徑、焦點(diǎn)弦問(wèn)題,可以優(yōu)先考慮利用拋物線的定義轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離,這樣就可以使問(wèn)題簡(jiǎn)單化.
2、涉及直線與拋物線的綜合問(wèn)題:通常設(shè)出直線方程,與拋物線方程聯(lián)立方程組,結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系,合理進(jìn)行轉(zhuǎn)化運(yùn)算求解,同時(shí)注意向量、基本不等式、函數(shù)及導(dǎo)數(shù)在解答中的應(yīng)用.
15.已知橢圓C:經(jīng)過(guò)點(diǎn),且與橢圓有共同的焦點(diǎn).
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線與橢圓C交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)P,O為坐標(biāo)原點(diǎn).若,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)已知條件求得,從而求得橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)設(shè)出直線的方程并與橢圓的方程聯(lián)立,化簡(jiǎn)寫出根與系數(shù)關(guān)系,由求得的坐標(biāo).
【詳解】(1)對(duì)于橢圓,,則對(duì)于橢圓,也有,
由于橢圓過(guò)點(diǎn),
故,解得,
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)依題意可知,直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,則,
由消去并化簡(jiǎn)得①,
設(shè),則,

由于,
所以,
整理得,

,,
整理得,則,
此時(shí),對(duì)于①,.

【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,主要的思路是根據(jù)已知條件求得,是兩個(gè)未知量,所以需要找到個(gè)已知條件來(lái)求解.如本題中,焦點(diǎn)以及橢圓所過(guò)點(diǎn)的坐標(biāo),這就是兩個(gè)已知條件,由此列方程來(lái)求得,從而求得橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
16.已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,A為雙曲線C左支上一點(diǎn),.
(1)求雙曲線C的離心率;
(2)設(shè)點(diǎn)A關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為B,D為雙曲線C右支上一點(diǎn),直線與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為,且,求雙曲線C的方程.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)利用雙曲線定義結(jié)合條件中等式,即可求得答案;
(2)設(shè),,,從而表示出直線的方程,繼而求得的表達(dá)式,利用即可求得a的值,即得答案.
【詳解】(1)由于A為雙曲線C左支上一點(diǎn),
由雙曲線的定義可知,
所以.
整理,得,所以,
所以雙曲線C的離心率為.
(2)由(1)可設(shè)雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.

設(shè),,.
直線AD的方程為.
令,則.
直線BD的方程為,
令,則.
所以.
因?yàn)?,滿足方程,
所以,,
所以,
所以雙曲線C的方程為.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:求解雙故曲線方程時(shí),關(guān)鍵在于利用的方程求出的表達(dá)式,進(jìn)而利用求出參數(shù)a.
17.圓,圓心為,點(diǎn),作圓上任意一點(diǎn)與點(diǎn)連線的中垂線,交于.
(1)求的軌跡的方程;
(2)設(shè)為曲線上任意一點(diǎn),直線分別交曲線于兩點(diǎn),,求的值.
【答案】(1)
(2)14
【分析】(1)作出輔助線,根據(jù)橢圓的定義得到的軌跡為以兩點(diǎn)為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4的橢圓,求出橢圓方程;
(2)設(shè)出,得到直線的方程,聯(lián)立橢圓方程,得到,進(jìn)而得到,由得到,同理得到,從而得到.
【詳解】(1)連接,則,
其中,則,
所以,
故的軌跡為以兩點(diǎn)為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4的橢圓,
其中,故,,
所以的方程為;
(2)設(shè),則,設(shè),
因?yàn)椋?br>直線的方程為,所以,與橢圓方程聯(lián)立得
,即,
故,所以,
同理可得,
因?yàn)椋?br>所以,故,同理可得,
所以
.
【點(diǎn)睛】求軌跡方程常用的方法:直接法,相關(guān)點(diǎn)法,交軌法,定義法,特別重視圓錐曲線的定義在求軌跡方程中的應(yīng)用,只要?jiǎng)狱c(diǎn)滿足已知曲線的定義,就可直接得到所求軌跡方程,求解過(guò)程中要注意一些軌跡問(wèn)題中包含隱含條件,也就是曲線上的點(diǎn)的坐標(biāo)的取值范圍,有時(shí)還要補(bǔ)充特殊點(diǎn)的坐標(biāo).
18.已知,,對(duì)于平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),軸于點(diǎn)M,且.
(1)求點(diǎn)Р的軌跡C的方程;
(2)當(dāng)時(shí),直線與曲線C交于不同兩點(diǎn)Q,R,與直線交于點(diǎn)S,與直線交于點(diǎn)T,若,為坐標(biāo)原點(diǎn),求的面積.
【答案】(1)當(dāng),;當(dāng),
(2)
【分析】(1)根據(jù)題意得到,分類討論即可;
(2)設(shè)直線,聯(lián)立直線方程得,,再聯(lián)立直線與雙曲線方程,得到韋達(dá)定理式,再利用弦長(zhǎng)公式得到關(guān)系式,最后將其代入面積表達(dá)式化簡(jiǎn)即可.
【詳解】(1)設(shè),則,
從而
由,有,
若,化簡(jiǎn)整理得;
若,化簡(jiǎn)整理得.
(2)當(dāng),則
設(shè)直線,
直線與直線相交,聯(lián)立得,則解得;
直線與直線相交,聯(lián)立得,得;
由,得,
由得:,即,且,
,
因?yàn)椋?,即?br>所以,
整理得,則,
又,,
所以.

【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題第二問(wèn)的關(guān)鍵是采用設(shè)線法,從而得到,,再聯(lián)立直線與雙曲線方程,得到韋達(dá)定理式,利用弦長(zhǎng)公式和弦長(zhǎng)關(guān)系得到,再寫出面積表達(dá)式代入上式化簡(jiǎn)即可.
19.已知拋物線的焦點(diǎn)為,過(guò)點(diǎn)的直線與拋物線交于兩點(diǎn),點(diǎn)在第一象限,為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)設(shè)為拋物線上的動(dòng)點(diǎn),求的取值范圍;
(2)記的面積為的面積為,求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)求出拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo),準(zhǔn)線方程,設(shè)點(diǎn),求出關(guān)于的函數(shù)關(guān)系,再利用二次函數(shù)性質(zhì)求解作答.
(2)設(shè)出直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理、三角形面積公式結(jié)合均值不等式求解作答.
【詳解】(1)依題意,拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線方程,設(shè),
則,
因此,
而,即有,則當(dāng),即時(shí),,
當(dāng),即時(shí),,
所以的取值范圍是.
(2)顯然直線不垂直于軸,設(shè)直線的方程為,
由消去并整理得,顯然,
設(shè),,則,即,

令為點(diǎn),于是的面積為,的面積為,
因此,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),
所以的最小值為.
20.已知雙曲線,在雙曲線的右支上存在不同于點(diǎn)的兩點(diǎn),,記直線的斜率分別為,且,,成等差數(shù)列.
(1)求的取值范圍;
(2)若的面積為(為坐標(biāo)原點(diǎn)),求直線的方程.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)設(shè),,直線,代入雙曲線方程,根據(jù),,得,根據(jù)以及斜率公式推出,,代入可求出結(jié)果;
(2)利用弦長(zhǎng)公式求出,利用點(diǎn)到直線距離公式求出點(diǎn)到直線的距離,再利用三角形面積列式求出可得直線的方程.
【詳解】(1)設(shè),,直線,
由,消去得,
依題意可得,得,
又,,成等差數(shù)列,
所以
,
所以,
因?yàn)椴煌?,即不在直線上,
所以,即,
所以,即,即,
所以,即,代入,得,
得,因?yàn)?,所以,即?br>所以或.
(2)
,
點(diǎn)到直線PQ的距離,
,
所以,
兩邊平方得,
由得,代入,
得,因?yàn)?,所以?br>將代入得,整理得,
所以,解得或,
由(1)知,,所以,,
當(dāng)時(shí),,直線的方程為,
當(dāng)時(shí),,直線的方程為,
綜上所述:直線PQ方程為或.

【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:根據(jù)以及斜率公式推出是本題解題關(guān)鍵.
二、證明問(wèn)題
21.設(shè)拋物線:()的焦點(diǎn)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為.已知點(diǎn)是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),的最小值為4.
(1)求拋物線的方程:
(2)若直線與交于另一點(diǎn),經(jīng)過(guò)點(diǎn)和點(diǎn)的直線與交于另一點(diǎn),證明:直線過(guò)定點(diǎn).
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)兩點(diǎn)與拋物線的位置分類討論最值,由最小值為,求解;
(2)由三點(diǎn)都在拋物線上,設(shè),,.結(jié)合直線求解的同理性,求出直線方程,再由,分別在直線,上,代入方程消去可得,代入方程化簡(jiǎn)可得定點(diǎn).
【詳解】(1)若和在拋物線的同側(cè),則,解得.
設(shè)點(diǎn)在準(zhǔn)線上的射影為,于是.
過(guò)作與準(zhǔn)線垂直,垂足為,
故,
當(dāng)且僅當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),由此得,符合題意.

若和在拋物線的異側(cè)或在拋物線上,則.
由,
當(dāng)且僅當(dāng),,三點(diǎn)共線(或與重合)時(shí)取等號(hào),得到(舍去).
綜上所述,拋物線的方程為.

(2)設(shè),,.
直線的斜率,
則其方程為.
同理可得直線的方程為,直線的方程為.
將,分別代入直線,的方程可得
,消去可得,
代入直線的方程,化簡(jiǎn)得,
故直線過(guò)定點(diǎn).

【點(diǎn)睛】定點(diǎn)問(wèn)題的求解思路:一是從特殊入手,求出定點(diǎn),再證明這個(gè)點(diǎn)與變量無(wú)關(guān);二是直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算過(guò)程中消去變量,從而得到定點(diǎn).
22.如圖,已知橢圓()的左右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)為上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(非左右頂點(diǎn)),連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn),且的周長(zhǎng)為,面積的最大值為2.

(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若橢圓的長(zhǎng)軸端點(diǎn)為,且與的離心率相等,為與異于的交點(diǎn),直線交于兩點(diǎn),證明:為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)由的周長(zhǎng)為和面積的最大值為2,有,,解出得橢圓方程;
(2)由已知求出橢圓的方程,設(shè)的方程,利用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式,表示出和,化簡(jiǎn)為定值.
【詳解】(1)的周長(zhǎng)為,由橢圓的定義得,即,
又面積的最大值為2,,即,
,,,解得,
橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由(1)可知,,橢圓的離心率,
設(shè)橢圓的方程為,則有,,解得,
橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
設(shè),,,點(diǎn)在曲線上,,
依題意,可設(shè)直線,的斜率分別為,
則的方程分別為,,
于是,
聯(lián)立方程組,消去整理,得,
,,
,
同理可得:,
,,
為定值.
【點(diǎn)睛】解答直線與橢圓的題目時(shí),時(shí)常把兩個(gè)曲線的方程聯(lián)立,消去x(或y)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.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(wèn)題.
23.已知橢圓過(guò)點(diǎn)兩點(diǎn),橢圓的離心率為,為坐標(biāo)原點(diǎn),且.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)P為橢圓上第一象限內(nèi)任意一點(diǎn),直線與y軸交于點(diǎn)M,直線與x軸交于點(diǎn)N,求證:四邊形的面積為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)離心率和可解得,可寫出橢圓的方程;
(2)設(shè)分別求出直線,的方程并解出的坐標(biāo),可得四邊形的面積.
【詳解】(1)根據(jù)題意可知,
又,即可得,結(jié)合,
解得;
即橢圓的方程為.
(2)證明:由(1)可知,如下圖所示:

設(shè),且;
易知直線的斜率,所以的直線方程為;
同理直線的斜率,所以的直線方程為;
由題意解得;
所以可得,
四邊形的面積
又,可得,
故,
即四邊形的面積為定值.
24.已知橢圓的離心率是,上、下頂點(diǎn)分別為,.圓與軸正半軸的交點(diǎn)為,且.
(1)求的方程;
(2)直線與圓相切且與相交于,兩點(diǎn),證明:以為直徑的圓恒過(guò)定點(diǎn).
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)寫出向量的坐標(biāo),帶入求解即可;
(2)設(shè)直線后,和圓相切可得,和橢圓方程聯(lián)立后,觀察可得,從而判段出以為直徑的圓恒過(guò)定點(diǎn).
【詳解】(1)由已知得,,.
則,,,所以.
因?yàn)?,又,所以?
故的方程為.
(2)當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)的方程為,即.
因?yàn)橹本€與圓相切,所以,即.
設(shè),,則,.
由化簡(jiǎn),得,
由韋達(dá)定理,得
所以 ,
所以,
故,即以為直徑的圓過(guò)原點(diǎn).
當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),的方程為或.
這時(shí),或,.
顯然,以為直徑的圓也過(guò)原點(diǎn).綜上,以為直徑的圓恒過(guò)原點(diǎn).
25.已知?jiǎng)訄A恒過(guò)定點(diǎn),圓心到直線的距離為.
(1)求點(diǎn)的軌跡的方程;
(2)過(guò)直線上的動(dòng)點(diǎn)作的兩條切線,切點(diǎn)分別為,證明:直線恒過(guò)定點(diǎn).
【答案】(1)
(2)證明見詳解
【分析】(1)設(shè),由題意可得,化簡(jiǎn)整理即可;
(2)設(shè),結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義分析可得為方程的兩根,結(jié)合韋達(dá)定理求直線的方程,即可得結(jié)果.
【詳解】(1)設(shè),則,
因?yàn)椋矗?br>當(dāng),即時(shí),則,整理得;
當(dāng),即時(shí),則,
整理得,不成立;
綜上所述:點(diǎn)的軌跡的方程.
(2)由(1)可知:曲線:,即,則,
設(shè),
可知切線的斜率為,所以切線:,
則,整理得,
同理由切線可得:,
可知:為方程的兩根,則,
可得直線的斜率,
設(shè)的中點(diǎn)為,則,
即,
所以直線:,整理得,
所以直線恒過(guò)定點(diǎn).

【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題的兩大類型及解法
(1)動(dòng)直線l過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題.解法:設(shè)動(dòng)直線方程(斜率存在)為,由題設(shè)條件將t用k表示為,得,故動(dòng)直線過(guò)定點(diǎn);
(2)動(dòng)曲線C過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題.解法:引入?yún)⒆兞拷⑶€ C的方程,再根據(jù)其對(duì)參變量恒成立,令其系數(shù)等于零,得出定點(diǎn).
26.已知雙曲線,漸近線方程為,點(diǎn)在上;

(1)求雙曲線的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)的兩條直線,分別與雙曲線交于,兩點(diǎn)(不與點(diǎn)重合),且兩條直線的斜率,滿足,直線與直線,軸分別交于,兩點(diǎn),求證:的面積為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)已知條件求得,從而求得雙曲線的方程.
(2)設(shè)出直線的方程并與雙曲線方程聯(lián)立,化簡(jiǎn)寫出根與系數(shù)關(guān)系,根據(jù)列方程,判斷出點(diǎn)的位置,從而求得的面積為定值.
【詳解】(1),,依題意,,
所以雙曲線的方程為.
(2)依題意可知斜率存在,設(shè)方程為,,,
,
,①,
,
整理得.
1),,過(guò)舍去,
2),,過(guò)點(diǎn),
此時(shí),將代入①得,
與交于點(diǎn),故(定值)
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:求解雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,關(guān)鍵點(diǎn)在于根據(jù)已知條件求得,是兩個(gè)未知數(shù),所以題目往往給定兩個(gè)已知條件,如本題中的漸近線方程和點(diǎn)坐標(biāo),有時(shí)候,還需要結(jié)合隱藏條件“”來(lái)進(jìn)行求解.
27.已知橢圓與橢圓的離心率相同,且橢圓的焦距是橢圓的焦距的倍.
(1)求實(shí)數(shù)和的值;
(2)若梯形的頂點(diǎn)都在橢圓上,,,直線與直線相交于點(diǎn).且點(diǎn)在橢圓上,證明直線恒過(guò)定點(diǎn).
【答案】(1),
(2)證明見解析
【分析】(1)利用表示出橢圓的焦距和離心率,由此可構(gòu)造方程組求得結(jié)果;
(2)利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式可表示出坐標(biāo),將代入橢圓方程可整理得到,同理得到,由此可得直線方程,進(jìn)而得到定點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】(1)由橢圓方程可得其焦距為,離心率為;
由橢圓可得其焦距為,離心率為;
由題意知:,解得:(舍)或,
,.
(2)設(shè),,,則,
,,分別為的中點(diǎn),
,,,
,
,,,即,
同理可得:,直線的方程為,
直線恒過(guò)定點(diǎn).

【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查直線與橢圓綜合應(yīng)用中的直線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題的求解,解題關(guān)鍵是能夠利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式表示出坐標(biāo),利用點(diǎn)在橢圓上可構(gòu)造方程組整理得到所滿足的直線方程,根據(jù)直線方程可確定定點(diǎn)坐標(biāo).
28.已知橢圓 的左頂點(diǎn)為,上頂點(diǎn)為,右焦點(diǎn)為,為坐標(biāo)原點(diǎn),線段的中點(diǎn)為,且.
(1)求方程;
(2)已知點(diǎn)、均在直線上,以為直徑的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),圓心為點(diǎn),直線、分別交橢圓于另一點(diǎn)、,證明直線與直線垂直.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)由題設(shè)易知且,根據(jù)有即可求,進(jìn)而寫出橢圓方程.
(2)令,,則,而,即可寫出直線、的方程,聯(lián)立橢圓方程并設(shè)、,應(yīng)用韋達(dá)定理求、的坐標(biāo),進(jìn)而可求,結(jié)合及,即可證直線與直線垂直.
【詳解】(1)由題意知:,,則,而,
∴,即,又,
∴,解得或(舍去),故,
∴的方程.

(2)令,,則,而,
∴,,
聯(lián)立橢圓方程,整理得,顯然,
若,則,得,則,即,
同理,整理得,顯然,
若,可得,則,即.
∴,
又,則,所以,故,而,
∴,則直線與直線垂直,得證.

【點(diǎn)睛】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(wèn)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(wèn)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.
29.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,A,B分別是C的右、上頂點(diǎn),且,D是C上一點(diǎn),周長(zhǎng)的最大值為8.
(1)求C的方程;
(2)C的弦過(guò),直線,分別交直線于M,N兩點(diǎn),P是線段的中點(diǎn),證明:以為直徑的圓過(guò)定點(diǎn).
【答案】(1);
(2)證明見解析.
【分析】(1)根據(jù)橢圓的定義結(jié)合三角形不等式求解即可;
(2)設(shè),直線,聯(lián)立直線與橢圓的方程,根據(jù)過(guò)兩點(diǎn)圓的方程,結(jié)合圖形的對(duì)稱性可得定點(diǎn)在軸上,代入韋達(dá)定理求解即可.
【詳解】(1)依題意,,
周長(zhǎng),當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)等號(hào)成立,故,

所以,所以的方程;
(2)設(shè),直線,代入,整理得,
,,
易知,令,得,同得,
從而中點(diǎn),
以為直徑的圓為,
由對(duì)稱性可知,定點(diǎn)必在軸上,
令得,,

所以,即,因?yàn)椋?br>所以,即,
解得,所以圓過(guò)定點(diǎn).

【點(diǎn)睛】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(wèn)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(wèn)題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為,(或,)的形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
30.已知拋物線C:的焦點(diǎn)F與橢圓的右焦點(diǎn)重合,點(diǎn)M是拋物線C的準(zhǔn)線上任意一點(diǎn),直線MA,MB分別與拋物線C相切于點(diǎn)A,B.

(1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程及其準(zhǔn)線方程;
(2)設(shè)直線MA,MB的斜率分別為,,證明:為定值.
【答案】(1)拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,準(zhǔn)線方程為
(2)證明見解析
【分析】(1)求出橢圓的右焦點(diǎn)坐標(biāo)可得,從而求出拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程,準(zhǔn)線方程;
(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線方程為,與拋物線方程聯(lián)立,利用相切得出,可得,再利用韋達(dá)定理可得答案.
【詳解】(1)因?yàn)?,所以?br>所以,可得橢圓的右焦點(diǎn)為,
可得拋物線C的焦點(diǎn)為,∴,
所以拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,準(zhǔn)線方程為;
(2)由于點(diǎn)M是拋物線C的準(zhǔn)線上任意一點(diǎn),故可設(shè),
因?yàn)橹本€MA,MB的分別與拋物線C相切于點(diǎn)A,B點(diǎn)可知直線MA,MB的斜率存在,
且不為0,
設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線方程為,
聯(lián)立,消去得:,
其判別式,令,得,
由韋達(dá)定理知,,故為定值-1.
【點(diǎn)睛】研究直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的基本方法分為兩類:一、聯(lián)立直線與圓錐曲線方程,運(yùn)用判別式判斷交點(diǎn)個(gè)數(shù)從而得到兩者的位置關(guān)系,這一方法基本固定,在范圍問(wèn)題中,判別式是提供參數(shù)范圍的一個(gè)最常用的不等式,十分重要;二、針對(duì)中點(diǎn)弦這一特殊問(wèn)題的專用方法——點(diǎn)差法.
31.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓:,,P是圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),線段的垂直平分線l與直線交于點(diǎn)M.記點(diǎn)M的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)作與x軸不垂直的任意直線交曲線C于A,B兩點(diǎn),線段AB的垂直平分線交x軸于點(diǎn)H,求證:為定值.
【答案】(1);
(2)證明見解析.
【分析】(1)根據(jù)圓的性質(zhì)結(jié)合垂直平分線性質(zhì)即可得曲線的方程;
(2)設(shè)直線的方程為,,聯(lián)立直線得交點(diǎn)坐標(biāo)關(guān)系,即可得弦長(zhǎng),再由垂直平分線得點(diǎn)H的坐標(biāo),從而得,即可證得結(jié)論.
【詳解】(1)如圖所示,

連結(jié),根據(jù)題意,,
則,
點(diǎn)的軌跡是以,為焦點(diǎn)的雙曲線,
設(shè)雙曲線方程為,
其中,,
,,,
故所求的方程為.
(2)證明:

設(shè)直線的方程為,
,,
所以,則,
所以中點(diǎn)為,
當(dāng)時(shí), ,,此時(shí);
當(dāng)時(shí),則垂直平分線方程為,令得,即,
所以,
又,
于是得;
綜上可得為定值.
【點(diǎn)睛】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(wèn)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(wèn)題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、(或、)的形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
32.已知橢圓:的短軸長(zhǎng)為,離心率為.
(1)求橢圓的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)的動(dòng)直線與橢圓相交于不同的兩點(diǎn),在線段上取點(diǎn),滿足,證明:點(diǎn)總在某定直線上.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)題意得,再結(jié)合可求出,從而可求得橢圓方程,
(2)設(shè),,,,設(shè)的方程為,代入橢圓方程化簡(jiǎn),利用根與系數(shù)的關(guān)系,由可得,再結(jié)合前面的式子化簡(jiǎn)可求出關(guān)于的方程,從而可證得結(jié)論.
【詳解】(1)由題意可知,因?yàn)椋越獾?,?br>所以所求橢圓的方程為
(2)設(shè),,,,
直線的斜率顯然存在,設(shè)為,則的方程為.
因?yàn)椋?,,四點(diǎn)共線,不妨設(shè),
則,,,,
由,可得,
化簡(jiǎn)得.(*)
聯(lián)立直線和橢圓的方程,得,
消去,得,
,得,
由韋達(dá)定理,得,.代入(*)
化簡(jiǎn)得,即.
又,代入上式,得,化簡(jiǎn)得.
所以點(diǎn)總在一條定直線上.

【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題解題的關(guān)鍵是設(shè)出直線的方程,利用弦長(zhǎng)公式表示出,代入化簡(jiǎn),再將直線方程代入橢圓方程化簡(jiǎn),利用根與系數(shù)的關(guān)系,幾個(gè)式子相結(jié)合可證得結(jié)論.
33.如圖,橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為,,為橢圓上的動(dòng)點(diǎn)且在第一象限內(nèi),線段與橢圓交于點(diǎn)(異于點(diǎn)),直線與直線交于點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),連接,且直線與的斜率之積為.

(1)求橢圓的方程.
(2)設(shè)直線的斜率分別為,證明:為定值.
【答案】(1).
(2).
【分析】(1)根據(jù)題意,設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),利用斜率公式,建立方程,可得答案;
(2)根據(jù)設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo)以及直線方程,聯(lián)立橢圓與直線,寫出韋達(dá)定理,利用點(diǎn)的坐標(biāo)表示處直線并求出交點(diǎn),利用斜率公式,寫出代數(shù)式,化簡(jiǎn)可得答案.
【詳解】(1)設(shè)直線與的斜率分別為,則,
設(shè),由橢圓,且分別為其左右頂點(diǎn),則,,
因?yàn)樵跈E圓上,則,即,
設(shè)直線與的斜率分別為,
則,
由,則,化簡(jiǎn)可得,
解得,由,解得,
則橢圓.
(2)由(1)可得,,易知直線斜率存在,否則直線過(guò)點(diǎn),就不在第一象限.
設(shè)直線,由在直線上,則,即,
設(shè),,聯(lián)立可得,即,
化簡(jiǎn)可得:,,
由韋達(dá)定理,可得,,
直線,直線,
聯(lián)立可得:,則,,
即,故,則,
故,,
可得,由,,代入,
則,
由,則
,
將,代入上式,并分子分母同乘以,

,
將代入上式,則
.
【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵解題思想為“設(shè)而不求”,設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),利用橢圓與直線方程,建立等量關(guān)系,化簡(jiǎn)代數(shù)式,即可解題.
34.已知是拋物線的焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線交拋物線于兩點(diǎn),當(dāng)平行于軸時(shí),.
(1)求拋物線的方程;
(2)若為坐標(biāo)原點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸的垂線交直線于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線的垂線與拋物線的另一交點(diǎn)為的中點(diǎn)為,證明:三點(diǎn)共線.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)當(dāng)平行于軸時(shí),設(shè)直線的方程為,設(shè)點(diǎn)、,利用拋物線的焦半徑公式,可求得的值,由此可得出拋物線的方程;
(2)寫出直線的方程,將代入直線的方程,求出的坐標(biāo),然后求出的方程,與拋物線的方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理求出點(diǎn)的坐標(biāo),可得出、、三點(diǎn)共線.
【詳解】(1)拋物線的焦點(diǎn)為,
當(dāng)平行于軸時(shí),設(shè)直線的方程為,設(shè)點(diǎn)、,
,解得,
所以,拋物線的方程為.
(2)設(shè)直線的方程為,設(shè)點(diǎn)、,
聯(lián)立可得,
由韋達(dá)定理可得,,
又因?yàn)橹本€的方程為,

將代入直線的方程可得,可得,即點(diǎn),
所以,,
因?yàn)椋瑒t,
所以,直線的方程為,
聯(lián)立可得,則,
故,則,
由的中點(diǎn)為,可得,
故、、三點(diǎn)共線.
35.在平面直角坐標(biāo)系中,已知定點(diǎn) ,定直線,動(dòng)點(diǎn)在上的射影為,且滿足.
(1)記點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為,求的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)作斜率不為0 的直線與交于 兩點(diǎn),與軸的交點(diǎn)為,記直線和直線的斜率分別為,求證:.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)設(shè),由列式化簡(jiǎn)即可得的方程;
(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)作斜率不為0的直線為,,,聯(lián)立直線與曲線的方程,結(jié)合斜率公式和韋達(dá)定理即可證明.
【詳解】(1)設(shè),則,因?yàn)椋?br>所以,化簡(jiǎn)得,,
即的方程為.
(2)由題意知,
設(shè)過(guò)點(diǎn)作斜率不為0的直線為,,,
聯(lián)立可得,,
則,,
又,,

,
所以得證.

36.已知雙曲線:(,)的離心率是,實(shí)軸長(zhǎng)是2,為坐標(biāo)原點(diǎn).設(shè)點(diǎn)為雙曲線上任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線與雙曲線的兩條漸近線分別交于,兩點(diǎn),的面積為.
(1)當(dāng)?shù)姆匠虨闀r(shí),求的值;
(2)設(shè),求證:為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)首先求雙曲線方程,直線方程與雙曲線方程聯(lián)立,得到,并利用兩
角和的正切公式表示,并求,最后代入三角形面積公式,
即可求解;(2)利用向量的坐標(biāo)表示關(guān)系,點(diǎn)的坐標(biāo)用點(diǎn)的坐標(biāo)表示,并代入雙曲線方程求,再代入面積公式,即可證明定值.
【詳解】(1)由題意可知,,,,
則,.雙曲線C的方程為.
設(shè),,,
把:代入,得,又,
,,
,.

.
(2)證明:雙曲線漸近線方程為,則,.
由,得,.
, ,
化簡(jiǎn)可得.
,
為定值.

【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查直線與雙曲線相交的綜合應(yīng)用,重點(diǎn)考查弦長(zhǎng)公式,
三角恒等變換,以及韋達(dá)定理,本題的關(guān)鍵是利用點(diǎn)的坐標(biāo),正確表示.
37.已知點(diǎn)為雙曲線上一點(diǎn),的左焦點(diǎn)到一條漸近線的距離為.
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)不過(guò)點(diǎn)的直線與雙曲線交于兩點(diǎn),若直線PA,PB的斜率和為1,證明:直線過(guò)定點(diǎn),并求該定點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)證明見解析,定點(diǎn)為.
【分析】(1)由點(diǎn)到直線的距離公式求出,再將點(diǎn)代入雙曲線方程求出,可得雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)聯(lián)立直線與雙曲線方程,利用韋達(dá)定理得、,再根據(jù)斜率和為列式,推出,從而可得直線過(guò)定點(diǎn).
【詳解】(1)設(shè) 到漸近線,即的距離為,
則,結(jié)合得,
又在雙曲線上,所以,得,
所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)聯(lián)立,消去并整理得,
則,,即,
設(shè),,
則,,

,
所以 ,
所以,
所以,
整理得,
所以,
所以,
因?yàn)橹本€不過(guò),即,,
所以,即,
所以直線,即過(guò)定點(diǎn).

【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:利用韋達(dá)定理和斜率公式推出是解題關(guān)鍵.
38.已知是圓:上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn),直線與圓的另一個(gè)交點(diǎn)為,點(diǎn)在直線上,,動(dòng)點(diǎn)的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程;
(2)若過(guò)點(diǎn)的直線與曲線相交于,兩點(diǎn),且,都在軸上方,問(wèn):在軸上是否存在定點(diǎn),使得的內(nèi)心在一條定直線上?請(qǐng)你給出結(jié)論并證明.
【答案】(1)
(2)答案見解析
【分析】(1)由題意可得點(diǎn)在以,為焦點(diǎn),為實(shí)軸長(zhǎng)的雙曲線上,且焦距為,從而可求出曲線的方程;
(2)由條件可設(shè):,代入雙曲線方程化簡(jiǎn),再利用根與系數(shù)的關(guān)系,當(dāng)時(shí),可求得,則的平分線為定直線,從而可得結(jié)論.
【詳解】(1)圓的圓心為,半徑,
因?yàn)椋?,又因?yàn)椋?br>所以,
所以,
所以點(diǎn)在以,為焦點(diǎn),為實(shí)軸長(zhǎng)的雙曲線上,
設(shè)雙曲線的方程為,
則,.
所以,,
又不可能在軸上,所以曲線的方程為.

(2)在軸上存在定點(diǎn),使得的內(nèi)心在一條定直線上.
證明如下:由條件可設(shè):.代入,
得,
設(shè),,則
,得,
所以
所以,
取,

又,都在軸上方,所以的平分線為定直線,
所以在軸上存在定點(diǎn),使得的內(nèi)心在定直線上.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:此題考查直線與雙曲線的位置關(guān)系,考查雙曲線方程的求解,第(2)問(wèn)解題的關(guān)鍵是取,通過(guò)計(jì)算,可得定直線為,考查數(shù)學(xué)計(jì)算能力,屬于較難題.
39.已知為坐標(biāo)原點(diǎn),定點(diǎn),,圓,是圓內(nèi)或圓上一動(dòng)點(diǎn),圓與以線段為直徑的圓內(nèi)切.
(1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程;
(2)設(shè)的軌跡為曲線,若直線與曲線相切,過(guò)點(diǎn)作直線的垂線,垂足為,證明:為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)依題意可得,根據(jù)橢圓的定義可知?jiǎng)狱c(diǎn)是以,為焦點(diǎn)的橢圓,即可求出橢圓方程;
(2)分直線的斜率存在不為,斜率為,斜率不存在三種情況討論,當(dāng)直線的斜率存在且不為零時(shí),設(shè)直線方程為,聯(lián)立直線與橢圓方程,根據(jù)得到,表示出的方程,聯(lián)立求出的坐標(biāo),即可求出,其它情形直接求出,即可得證.
【詳解】(1)圓的圓心為,半徑為,
依題意圓的半徑,又兩圓相內(nèi)切,所以圓心距,
所以,
根據(jù)橢圓的定義可知?jiǎng)狱c(diǎn)是以,為焦點(diǎn)的橢圓,
且,,則,
所以動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為.

(2)當(dāng)直線的斜率存在且不為零時(shí),設(shè)直線方程為,
聯(lián)立直線和橢圓的方程得,消去并整理得,
因?yàn)橹本€與曲線相切,所以,整理得,
因?yàn)榕c直線垂直,所以的方程為,
由,解得,即,
所以,
所以,

當(dāng)直線的斜率為時(shí),則直線的方程為,過(guò)點(diǎn)作直線的垂線,
則垂線方程為,此時(shí)或,則,

當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),則直線的方程為,過(guò)點(diǎn)作直線的垂線,
則垂線方程為,此時(shí)或,則,

綜上可得為定值.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵是由平面幾何的性質(zhì)及橢圓的定義求出橢圓方程,再對(duì)直線的斜率分類討論,分別求出的值.
40.已知橢圓:的離心率為,右焦點(diǎn)為,,分別為橢圓的左、右頂點(diǎn).
(1)求橢圓的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)作斜率不為的直線,直線與橢圓交于,兩點(diǎn),記直線的斜率為,直線的斜率為,求證:為定值;
(3)在(2)的條件下,直線與直線交于點(diǎn),求證:點(diǎn)在定直線上.
【答案】(1)
(2)證明見解析
(3)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì)列出方程組求出,即可得出橢圓的方程;
(2)設(shè),,直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立得到,代入的表達(dá)式,即可得出為定值;
(3)根據(jù)(1)中的結(jié)論,設(shè),則,求出直線AP、BQ的方程,聯(lián)立即可求出點(diǎn)M的坐標(biāo),從而可知其在定直線上.
【詳解】(1)依題可得,解得,所以,
所以橢圓的方程為.
(2)設(shè),,因?yàn)橹本€過(guò)點(diǎn)且斜率不為,
所以可設(shè)的方程為,代入橢圓方程得,
其判別式,所以,.
兩式相除得,即.
因?yàn)榉謩e為橢圓的左、右頂點(diǎn),所以點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,
所以,.
從而.
(3)由(1)知,設(shè),則,
所以直線的方程為,直線的方程為,
聯(lián)立可得,
所以直線與直線的交點(diǎn)的坐標(biāo)為,
所以點(diǎn)在定直線上.
【點(diǎn)睛】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(wèn)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(wèn)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.

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