【文档说明】备战2023-2024学年高三上学期期中数学真题分类汇编(新高考通用)专题15圆锥曲线压轴大题(十大题型) Word版含解析.docx,共(118)页,10.654 MB,由小赞的店铺上传
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专题15圆锥曲线压轴大题相关点法求轨迹方程1.(江苏省淮阴中学、海门中学、姜堰中学2022-2023学年高三上学期期中)已知双曲线C的方程为2222xy−=.(1)直线yxm=+截双曲线C所得的弦长为42,求实数m的值;(2)过
点()2,1-作直线交双曲线C于P、Q两点,求线段PQ的中点M的轨迹方程.【答案】(1)1m=(2)22240xyxy−−−=【分析】(1)联立直线与双曲线方程,得到韦达定理式,利用弦长公式即可求出m值;(2)设()()1122,,,,(,)PxyQxyMxy,()2,1A−,利用点差法结合中点
公式即可得到212xyyx+=−,化简即可.【详解】(1)联立2222yxmxy=+−=,得22220xmxm−−−=,直线yxm=+被双曲线C截得的弦长为42,224480mm=++,设直线与双曲线交于()()1122,,
,AxyBxy,则212122,2xxmxxm==−−+,由弦长公式得()22422442mm=++,解得1m=.(2)设()()1122,,,,(,)PxyQxyMxy,()2,1A−,则12122,2xxxyyy+=+=,2222112
222,22xyxy−=−=,上式作差得()()1212420xxxyyy−−−=,当直线PQ的斜率不存在时,根据双曲线对称性知()2,0M,当直线PQ的斜率存在时,但120yy+=时,此时直线PQ为直线OA,根据双曲线对称性知()0,0M,当直线PQ的斜率存在时,且120yy+时,12122
PQyyxkxxy−==−,12AMykx+=−,212xyyx+=−,化简得22240xyxy−−−=,其中2,0xy,而点()2,0,()0,0适合上述方程,则线段PQ的中点M的轨迹方程是222
40xyxy−−−=.2.(2022秋·河北唐山·高三开滦第一中学校考期中)已知A是圆O:x2+y2=4上一动点,过点A作AB⊥x轴,垂足为B,动点D满足32DBAB=.(1)求动点D的轨迹C的方程;(2)
垂直于x轴的直线M交轨迹C于M、N两点,点P(3,0),直线PM与轨迹C的另一个交点为Q.问:直线NQ是否过一定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.【答案】(1)22143xy+=;(2)直线NQ恒过定点4,03【分析】(1)设()Dxy,,用,xy表示出A点
坐标,代入圆O方程化简即可得D的轨迹方程;(2)设直线PM斜率为()()1122,,,,kMxyQxy,根据根与系数的关系得出,MQ的坐标关系,利用两点式表示出直线NQ的方程,化简即可得出结论.【详解】(1
)设D(x,y),∵32DBAB=,∴A(x,23y),代入圆O的方程可得:x2243y+=4,即2243xy+=1.∴动点D的轨迹C的方程是:2243xy+=1.(2)设直线PM的方程为y=k(x﹣3),联立方程组()223143ykxxy=−+=,消元得:(3+4k2)x2﹣24
k2x+36k2﹣12=0,∴△=576k4﹣4(3+4k2)(36k2﹣12)0,解得:k235.设M(x1,y1),Q(x2,y2),则N(x1,﹣y1),由根与系数的关系可得:x1+x2222434kk=+,
x1x222361234kk−=+,直线NQ的方程为:112121yyxxyyxx+−=+−,即(x2﹣x1)y﹣(y1+y2)x+x2y1+x1y2=0,∵y1+y2=k(x1﹣3)+k(x2﹣3)=k(x
1+x2)﹣6322434kkk=−+621834kkk−=+,x2y1+x1y2=x2k(x1﹣3)+x1k(x2﹣3)=2kx1x2﹣3k(x1+x2)=2k•22361234kk−−+3k•222
24243434kkkk−=++,∴直线NQ方程为:(x2﹣x1)21834kyk++•22434kxk−=+0,即(x2﹣x1)2184343kyxk+−+=0,∴直线NQ恒过定点(43,0).
【点睛】本题考查了轨迹方程的求解,考查直线与椭圆的位置关系,属于中档题.3.(湖南省衡阳市第一中学2022-2023学年高三上学期期中数学试题)在直角坐标系xOy中,线段4MN=,且两个端点M、N分别在x轴和y轴
上滑动.(1)求线段MN的中点C的轨迹方程;(2)若直线()():211320lmxmym+++−−=.①证明直线l与曲线C恒有两个不同交点;②求直线l被曲线C截得的最短弦长.【答案】(1)224xy+=(2)①证明见解析;②22【分析】(1)根据点C到原点的距离为定值2,得出点C在以原点为圆
心,2为半径的圆上,写出圆的方程即为点C的轨迹方程;(2)①先求解直线所过定点的坐标,再判断定点在圆内可得出结论;②根据动直线与圆相交得最短弦长的条件(直线所过定点与圆心的连线和直线垂直)确定弦心距的长,再计算弦长即可.【详解】(1)设线段
MN的中点(),Cxy,当点C运动时,它到原点O的距离为定长,即RtMON的斜边上的中线长,因为4MN=,所以2OC=,所以点C的轨迹是以O为圆心,2为半径的圆,所以点C的轨迹方程是224xy+=.(2)①直线()():211320lmxmym+++−−=可整理为()232
0mxyxy+−++−=,方程组23020xyxy+−=+−=的解为11xy==,所以直线l恒过定点()1,1D,将点()1,1代入圆C的方程有221124+=,所以点()1,1D在圆C的内部,所以直线l与
曲线C恒有两个不同交点.②由①知,当直线l垂直于OD时被截得的弦长最短,又2OD=所以此时弦长为24222−=,所以直线l被曲线C截得的最短弦长为22.4.(福建省泉州市晋江二中、鹏峰中学、广海中学、泉港五中2023届高三上学期10月期中)已知圆22:4Cxy+=,点(2,2)P.(1)
直线l过点P且与圆C相交于A,B两点,若0CACB=,求直线l的方程;(2)若动圆D经过点P且与圆C外切,求动圆的圆心D的轨迹方程;(3)是否存在异于点P的点Q,使得对于圆C上任意一点M,均||||MPMQ=有为
常数?若存在,求出点Q坐标和常数的值;若不存在,也请说明理由.【答案】(1)(23)2230xy+−−−=或(23)2230xy−−−+=(2)22210xyxy+−−=(3)存在(1,1),2Q=【分析】(1)设直线l方程为(22)ykx−=−,由0CACB=,结合CAC
B=可得圆心到直线的距离为2,从而可求的k,即可得解;(2)设动圆的圆心D的坐标为(,)xy,由动圆D经过点P且与圆C外切,可得2CDPD=+,从而可得出所求;(3)设()()11,,,MxyQxy,由点Q异于点P,得1,根据两点之间的距离公式及已知化简整理即可得出结论.【详解】(1
)由题意知,直线l的斜率必存在,设为k,则直线l方程为2(2)220ykxkxyk−=−−−+=,∵0CACB=,∴π2ACB=,又CACB=,则圆心到直线的距离为2,则22|22|2231kkk−+==+,则直线l的方程为(23)2230xy+−−−=或
(23)2230xy−−−+=;(2)设动圆的圆心D的坐标为(,)xy,由题意知2CDPD=+,∴22222(2)(2)xyxy+=+−+−,化简得:22210xyxy+−−=,即2122xyx−=−,由于CDP
D,所以2yx−+,所以21222xxx−−+−,解得1x,所以动圆的圆心D的轨迹方程为22210(1)xyxyx+−−=;(3)设()()11,,,MxyQxy,则224xy+=,因为点Q异于点P,则1,()()()()222222222222111111224482
2MPxyxyxyxyxxxyyyxxyyMQ−+−+−−+===+−+−−+−+2211114412224xyxxyyxy−−+=−−+++,∵为常数且M为任意一点,则22211114412224xyxy−−===−−
++,∴1122xy==,∴222222122224==++,∵0,∴2=,∴111xy==,则当Q的坐标为(1,1)时,为常数2=.5.(江苏省徐州市2022-2023学年高三上学期期中)已知在平面直角坐标系中,坐标原点
为O,点(3,0)(0)App−,B、C两点分别在y轴和x轴上运动,并且满足0ABBQ=,12BCCQ=,动点Q的轨迹为曲线M.(1)求动点Q的轨迹方程;(2)作曲线M的任意一条切线(不含y轴)l,直线2xp=−与切线l相交于E点,直线2xp=与切线l、x轴分别相交于F点与D点,试探究222D
EDFOD−的值是否为定值,若为定值请求出该定值;若不为定值请说明理由.【答案】(1)24(0)ypxp=(2)2【分析】(1)先设(),Qxy,()00,By,()0,0Cx,求出BC,CQ的坐标,根据
12BCCQ=,得到03xx=,02yy=−,再根据0ABBQ=,即可求出结果;(2)先由题意设切线l的方程为ykxb=+,与抛物线方程联立,根据判别式为0,得到kbp=,再根据题设及直线l方程易得()2,2Epbkp−−,()2,2Fpbkp+,
()2,0Dp,进而可得出222DEDFOD−的结果.【详解】(1)设(),Qxy,()00,By,()0,0Cx,则()00,BCxy=−,()0,CQxxy=−,∵12BCCQ=,∴()()0001,,2xyxxy−=−,∴03xx=,02yy=−,∴3,2yBQx=
,3,2yABp=−,又0ABBQ=,∴24(0)ypxp=,∴Q点的轨迹方程为24(0)ypxp=.(2)222DEDFOD−的值为定值2.求解如下:由题可知切线l的斜率存在,设切线l的方程为ykxb=+,代入24ypx=可得(
)222240kxkbpxb+−+=,由0=可得kbp=.由题设及直线l方程易得()2,2Epbkp−−,()2,2Fpbkp+,()2,0Dp,()()()22222422DEDFpbkpbkp−=+−−
+2168pkpb=−.又kbp=,∴222221688DEDFppp−=−=,∴()22222822DEDFpODp−==为定值.【点睛】本题主要考查抛物的方程,以及抛物线中的定值问题,熟记抛物线的性质即可,属于常考题型.交轨法求轨迹方程6.(2022秋·云南·高三云南民族大学附属
中学校考期中)如图,已知点A(-1,0)与点B(1,0),C是圆x2+y2=1上异于A,B两点的动点,连接BC并延长至D,使得|CD|=|BC|,求线段AC与OD的交点P的轨迹方程.【答案】()2214039xyy++=【
分析】首先判断点P是ABD△的重心,代入重心坐标公式,利用代入法,即可求点P的轨迹方程.【详解】设动点P(x,y),由题意可知P是△ABD的重心,由A(-1,0),B(1,0),令动点C(x0,y0),则D(2x0-1,2y0),由重心坐标公式得001121323
xxyy−++−==,则()000312302xxyyy+==代入221xy+=,整理得()2214039xyy++=故所求轨迹方程为()2214039xyy++=.7.(安徽
省卓越县中联盟2022-2023学年高三上学期期中)已知12,FF为双曲线2222:1(0,0)xyCabab−=的左右焦点,且该双曲线离心率小于等于72,点M和N是双曲线上关于x轴对称非重合的两个动点,12,AA为双曲线左右顶点,12124,27MFMFMAMF−=++恒成立.(1)求该
双曲线C的标准方程;(2)设直线1NA和2MA的交点为P,求点P的轨迹方程.【答案】(1)22143xy−=(2)221(02)43xyx+=【分析】(1)利用双曲线的定义可得2a=,然后利用两边之和大于第三边以及1227
MAMF++可得7c=,即可求得方程;(2)设()()000,2Mxyx,则()00,Nxy−,得到直线1NA,2MA的方程,两条方程与2200143xy−=可得到22143xy+=,然后算出x的范围即可【详解】(1)设双曲线C的焦距为2c,由124MFMF−
=及双曲线的定义,得24a=,解得2a=,由12MAF可得12122MAMFAFacc+=+=+,又1227MAMF++恒成立,所以272c++,解得7c.因为该双曲线离心率小于等于72,所以72ca,即722c,解得7c,所以7c=,则
22(7)23b=−=,所以双曲线C的标准方程为22143xy−=.(2)因为124MFMF−=,所以点M只能在双曲线的右支上,设()()000,2Mxyx,则()00,Nxy−,因为M在双曲线上,所以2200143xy−=,易得()()122,0,2,0AA−,所以直线1NA的斜率为1002
NAykx=−+,直线1NA的方程为()0022yyxx=−++①,同理可求得直线2MA的方程为()0022yyxx=−−②,由①×②得()()22020224yyxxx=−+−−③,将2200143xy−=代入③得()()20222034444xyxx−=−−−,化简
得22143xy+=,令①=②即()()00002222xyxyxx−−++−=,化简得04xx=,因为02x,所以04(0,2)xx=,即点P的轨迹方程为221(02)43xyx+=.【点睛】关键点点睛:这道题的关键之处是得到直线1NA,2MA的方程,与2200143xy−=相结合,通
过消元的方法得到轨迹方程8.(海南省海口嘉勋高级中学2023届高三上学期期中考)已知过点()8,0H的直线交抛物线2:8Eyx=于,AB两点,O为坐标原点.(1)证明:OAOB⊥;(2)设F为抛物线的焦点,直线AB与直线4x=−交于点
M,直线MF交抛物线与,CD两点(,AC在x轴的同侧),求直线AC与直线BD交点的轨迹方程.【答案】(1)证明见解析(2)()40xy=−【分析】(1)设2,8AAyAy,2,8BByBy,利用,,AHB
三点共线AHBHkk=,解得64AByy=−,再利用向量数量积的坐标表示即可求解;(2)设()4,Mm−,(),CCCxy,(),yDDDx,根据题意可得2CDABkk=,由此解出Cy与Ay,By与Dy的关系,进而得
到直线AC与直线BD的方程,联立即可求解.【详解】(1)设2,8AAyAy,2,8BByBy,因为,,AHB三点共线,所以AHBHkk=,所以228888ABAByyyy=−−,整理
可得64AByy=−,所以22064ABAByyOAOByy=+=,所以OAOB⊥.(2)设()4,Mm−,(),CCCxy,(),yDDDx,由题意()2,0F,()8,0H,因为6CDMFmkk==
−,12ABMHmkk==−,所以2CDABkk=,又因为28864AAABAAyykxy==−−,28216CCCDCCyykxy==−−,所以228161664CACAyyyy=−−,整理得()()2320ACACyyyy−+=.因为,AC在x轴同侧,所以2
ACyy=,同理可得2BDyy=,所以直线AC的方程为16133AAyxyy=+,同理BD的方程为16133BByxyy=+,两式联立代入64AByy=−,可得4x=−,由题意可知交点不能在x轴上,所以交点的轨迹方程为()40xy=−.
9.(2022秋·黑龙江牡丹江·高三牡丹江市第二高级中学校考期中)已知椭圆E的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,且经过()()()4,04,02,3ABC−、、三点.(1)求椭圆E的方程;(2)若过右焦点2F的直线l(斜率不为0)与椭圆E交于MN、两点,求直线AM与直线B
N的交点的轨迹方程.【答案】(1)2211612xy+=(2)()80xy=【分析】(1)首先设椭圆方程,代入椭圆上的点的坐标,即可求解;(2)首先设直线l的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理,求直线AM与直线BN的交点坐标,即可求解交点的轨迹方程.【
详解】(1)设椭圆方程E:22xa+22yb=1由AC两点可知:222161491aab=+=,解得2a=16,2b=12,所以椭圆方程为2211612xy+=;(2)设2xmy=+,M(1x,1
y)N(2x,2y)联立22211612xmyxy=++=(3224)my++12my-36=02122122Δ576576012343634mmyymyym=+−+=+−=+直线AM:y=()1144yxx++直线BN:y=()2244yxx−−消去y:12122
144123myyyyxyy−+=+,1221234myym−=−+222222236124412343412334mmyymmmyym−−−−+++=−+−+8=因斜率不为0,该直线方程:()80xy=.10.(2022秋·山东烟台·高三统考期中)已知双曲
线2222:1(0,0)xyCabab−=的左、右顶点分别为()()1,0,1,0AB−,动直线l过点()2,0M,当直线l与双曲线C有且仅有一个公共点时,点B到直线l的距离为22(1)求双曲线C的标准方程;
(2)当直线l与双曲线C交于异于,AB的两点,PQ时,记直线AP的斜率为1k,直线BQ的斜率为2k.(i)是否存在实数,使得21kk=成立,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;(ii)求直线AP和BQ交
点E的轨迹方程.【答案】(1)221xy−=(2)(i)存在,3=−;(ii)12x=【分析】(1)注意到直线l与双曲线C有且仅有一个公共点时,l平行于渐近线可解;(2)利用韦达定理结合21kk=即可求得,再根据AP和BQ的直线方程消去斜
率即可得交点E的轨迹方程.【详解】(1)2221,1yaxb=−=故当直线l过()2,0与双曲线C有且仅有一个公共点时,l应与C的渐近线平行设直线():2lybx=−,即20bxyb−=,则点B到直线l的距离为22,121bbb==+即双
曲线C的标准方程为:221xy−=.(2)(i)由题可知,直线l斜率不为0设直线()()1122:2,,,,lxmyPxyQxy=+由2212xyxmy−==+得:()()222143010mymym−++=−2Δ4120
m=+成立12122243,11myyyymm−+==−−()121234myyyy=−+.121212,11yykkxx==+−()()()()221212212211121212111313111yyxymykxmyyyykyxymymyyyx
++−+=====−+++()()122121211233934443313444yyyyyyyyyy−++−+===−−++−所以存在实数3=−,使得21kk=成立.(ii)直线()1:1AP
ykx=+,直线()2:1BQykx=−联立得:2111312kxxxk+==−=−所以直线AP和BQ交点E的轨迹方程为:12x=参数法求轨迹方程11.(福建省龙岩市永定区坎市中学2023届高三上学期期中)如图,过抛物线(p>
0)的顶点作两条互相垂直的弦OA、OB.⑴设OA的斜率为k,试用k表示点A、B的坐标⑵求弦AB中点M的轨迹方程【答案】⑴A(22pk,2pk),B(22pk,2pk−).⑵222ypxp=−,即为M点轨迹的普通方程.【详解】试题分析:⑴.∵依题意可知直线OA的斜率存在且不为0∴设直线OA的方程为
ykx=(0k)∴联立方程2{2ykxypx==解得22Apxk=2Apyk=;以1k−代上式中的k,解方程组21{2yxkypx=−=解得22Bxpk=2Bypk=−∴A(22pk,2pk),B(22pk,2pk−).6分⑵.设AB中
点M(x,y),则由中点坐标公式,得221(){1()xpkkypkk=+=−消去参数k,得222ypxp=−,即为M点轨迹的普通方程.12考点:直线与抛物线的位置关系,“参数法”求轨迹方程.点评:中档题,研究直线与圆锥曲线的位置关
系,往往通过建立方程组,应用韦达定理,简化解题过程.“参数法”是求曲线方程的常见方法,通过引入适当的“中间变量”,将动点的坐标相互联系起来.12.(2022秋·吉林长春·高三长春市第十七中学上学期期中)已知抛物线21yx=+,定点(3,1)A,B为抛物线上任意一点,点P在线段AB
上,且有:1:2BPPA=,当点B在抛物线上变动时,求点P的轨迹方程,并指出这个轨迹为那种曲线.【答案】详见解析【分析】设()()00,,,PxyBxy,根据:1:2BPPA=,利用分点公式得到()()003=121=312xxyy−−,再根据点B在抛物
线上求解.【详解】解:设()()00,,,PxyBxy,因为:1:2BPPA=,所以001+32=11+21+12=11+2xxyy,解得()()003=121=312xxyy−−
,因为点B在抛物线上,所以()()213311122yx−=−+,即23122xyy=−+,所以轨迹是抛物线.13.(海南省海口嘉勋高级中学2023届高三上学期期中考)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心在坐标原点,焦
点在坐标轴上,点()2,1P−和点26,2Q为椭圆C上两点.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)A,B为椭圆C上异于点P的两点,若直线PA与PB的斜率之和为0,求线段AB中点M的轨迹方程.
【答案】(Ⅰ)22182xy+=;(Ⅱ)20(22)xyx−=−【分析】(Ⅰ)设椭圆C的方程为()2210,0,mxnymnmn+=,进而待定系数求解即可得答案;(Ⅱ)设直线PA的斜率为k,进而得直线PA的方程,与椭圆联立得点A的坐标
,同理,用k−替换点A的坐标得点B的坐标,进而得点M的坐标,消去参数即可得点M的轨迹方程.【详解】解:(Ⅰ)根据题意,设椭圆C的方程为()2210,0,mxnymnmn+=,因为点()2,1P−和点26,2Q为椭圆C
上两点,所以161241mnmn+=+=,解得11,82mn==,所以椭圆C的标准方程22182xy+=(Ⅱ)设直线PA的斜率为k,所以直线PA的方程为()12ykx+=−,即()21ykx=−−
,所以与椭圆联立方程22(2)1480ykxxy=−−+−=得2224(2)8(2)480xkxkx+−−−+−=,即22(2)(14)8820xkxkk−+−−+=,所以点A的横坐标为2288214Akkxk+−=+,纵坐标为2244114Akkyk−−=
+,即点A的坐标为2222882441,1414kkAkkkk+−−++−,因为直线PA与PB的斜率之和为0,所以直线PB的斜率为k−,同理,用k−替换点A的坐标得点B的坐标2222882441,
1414kkkkBkk−−+−++,所以点M的坐标为22228241,1414kkkk−−++所以点M的参数方程为:222282144114kxkkyk−=+−=+(k为参数)消去参数得点M的轨迹方程20xy−=,由222480xyxy=+−=解得2
x=,所以22x−,所以点M的轨迹方程20(22)xyx−=−.【点睛】本题考查椭圆标准方程的求解,直线与椭圆的位置关系的应用,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于设直线PA的斜率为k,进而结合
题意,与椭圆联立方程求得,AB点坐标,进而消参数即可得答案.14.(江苏省淮安市淮安区2022-2023学年高三上学期期中)已知()11,Axy,()22,Bxy是抛物线2:4Cyx=上两个不同的点,C的焦点为F.(1)若直线AB过焦点F,且221232yy+=,求AB的
值;(2)已知点()2,2P−,记直线PA,PB的斜率分别为PAk,PBk,且1PAPBkk+=−,当直线AB过定点,且定点在x轴上时,点D在直线AB上,满足0PDAB=,求点D的轨迹方程.【答案】(1)10AB=;(2)
()2215xy+−=(除掉点()2,0−).【分析】(1)利用抛物线焦半径公式可直接求得结果;(2)设:ABxtym=+,与抛物线方程联立后得到韦达定理的形式,代入1PAPBkk+=−中整理可求得m,验证m取值后得到所过
定点E;由0PDAB=知PDDE⊥,知点D的轨迹是以PE为直径的圆,确定圆心和半径后即可得到轨迹方程,验证可知轨迹中的()2,0−不符合题意,由此得到最终结果.【详解】(1)由抛物线方程知:()1,0F,准线方程为:=1x−.211114yAFx=+=+,2
22114yBFx=+=+,22122104yyABAFBF+=+=+=.(2)依题意可设直线:ABxtym=+,由24yxxtym==+得:2440ytym−−=,则216160tm=+,121244yyt
yym+==−…①12121212222212222PAPByyyykkxxtymtym−−−−+=+=+=−++++++,()()()()()()()12121222121222242122tyymyytyymtyytmyym+++−+−+
=−+++++…②由①②化简整理可得:28440tmm−+−=,则有()()2420mtm+−−=,解得:2m=或42mt=−.当42mt=−时,()22166432162960ttt=+−=+−,解得:26t−+或26t−−,此时()
:4242ABxtytty=+−=+−过定点()2,4−−,不符合题意;当2m=时,216320t=+对于tR恒成立,直线:2ABxty=+过定点()2,0E,2m=.0PDAB=,PDAB⊥,且,,,ABDE四点共线,PDDE
⊥,则点D的轨迹是以PE为直径的圆.设(),Dxy,PE的中点坐标为()0,1,25PE=,则D点的轨迹方程为()2215xy+−=.当D的坐标为()2,0−时,AB的方程为0y=,不符合题意,D的轨迹方程为()2215xy+−=(除掉点()2,0−).【点睛】关键点点睛:本题第二问考查
了动点轨迹方程的求解问题,解题关键是能够根据1PAPBkk+=−,利用韦达定理构造出关于变量m的方程,确定直线AB所过的定点坐标,进而根据垂直关系确定轨迹为圆.求参数范围及最值问题15.(江苏省南京东山外
国语学校2022-2023学年高三上学期期中)已知椭圆C:()222210xyabab+=的离心率为23,点A,B,D分别是椭圆C的左、右、上顶点,F是C的左焦点,坐标原点O到直线DF的距离为253.(1)
求C的方程;(2)过F的直线l交椭圆C于P,Q两点,求FPFQ的取值范围.【答案】(1)22195xy+=(2)255,9−−【分析】(1)由离心率、等面积法及椭圆参数关系列方程求椭圆参数,即可得方程;(2)讨论直
线l的斜率,设l的方程并联立椭圆方程,应用韦达定理及向量数量积的坐标表示得到FPFQ关于所设参数的关系式,进而求范围.【详解】(1)设椭圆C的半焦距为(0)cc,根据题意2222,325,3,cabcaabc=
==+解得3,5,2,abc===故C的方程为22195xy+=.(2)由(1)知:()2,0F−.当直线l的斜率为0时,点,PQ为椭圆的左、右顶点,不妨取()()3,0,3,0PQ−,此时()()1,0,5,0FPFQ=−=,则5FPFQ=−.当直线l的斜率不为0或l与
x轴垂直时,设其方程为2xmy=−,代入椭圆C并消去x得()225920250mymy+−−=,设()()1122,,,PxyQxy,则1212222025,5959myyyymm−+==++.而()()11222,,2,FPxyFQxy
=+=+,所以()()1212121222FPFQxxyymymyyy=+++=+()()22122225201155959myymmm−=+=+=−+++.因为2599m+,所以220200599m+,所以2
202555599m−−+−+.综上,FPFQ的取值范围为255,9−−.16.(福建省泉州市安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2023届高三期中)已知1F,2F为椭圆C的左右焦点,且
抛物线245yx=的焦点为2F,M为椭圆的上顶点,12MFF△的面积为25.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过点()0,1的直线l与椭圆C交于A,B两点,О为坐标原点,且()0ODOB=,若椭圆C上存在一点E,使得四边形OAED为平行四边形,求的取值范围.【答案】
(1)22194xy+=(2))1,2【分析】(1)根据题意可得2F,再结合△12MFF的面积为25,可建立关于a,b,c的方程组,解出即可;(2)设1(Ax,1)y,2(Bx,2)y,则2(Dx,2)y,结合四边形OAED为平行四边形,可得12(Exx+,12)yy+,设直线:1ly
kx=+,联立直线和椭圆方程,得到两根之和与两根之积,进而可得24294k=−+,从而得解.【详解】(1)抛物线245yx=的焦点为2(5,0)F,设椭圆C的标准方程为22221(0)xyabab+=,则222512252ccbab
c===+,解得325abc===,所以椭圆C的标准方程为22194xy+=;(2)显然直线l的斜率存在,设直线:1lykx=+,设1(Ax,1)y,2(Bx,2)y,则2
(Dx,2)y,四边形OAED为平行四边形,ODAE=,12(Exx+,12)yy+,点A,B,E均在椭圆C上,2211194xy+=,2222194xy+=,221212()()194xxyy+++=,0,121249180x
xyy++=,21212(49)9()9180kxxkxx+++++=.,由221194ykxxy=++=,消去y得,22(94)18270kxkx++−=,显然()2432310k=+,1221894kxxk−+=
+,1222794xxk−=+,2222718(49)918909494kkkkk−+−++=++,24294k=−+,[1,2).17.(2022秋·重庆渝北·高三重庆市渝北中学校期中)已知()()3,0,3,0,MNP−为坐标平面上的动点,且
直线PM与直线PN的斜率之积为59−.(1)求P点的轨迹方程;(2)设P点的轨迹为曲线C,过点()2,0Q斜率为1k的直线l与曲线C交于不同的两点,,ABAB中点为R,直线OR(O为坐标原点)的斜率为2k,求证12kk
为定值;(3)在(2)的条件下,设QBAQ=,且[2,3],求直线l在y轴上的截距的变化范围.【答案】(1)221(3)95xyx+=(2)证明见解析(3)272723,,2333−−【分析】(1)设(,)Pxy,根据斜率的坐标运算即可得轨
迹方程;(2)法一:设l的方程为:2xty=+,设()()1122,,,AxyBxy,联立直线与椭圆根据交点坐标关系及斜率坐标运算即可得结论;法二:设l的方程为:1(2)ykx=−,设()()()112200,,,,,AxyBxyRxy,利用点差法将点坐标代入
椭圆方程,整理可得斜率关系;(3)根据平面向量共线向量的坐标关系得21yy=−代入(2)中法一的坐标关系中可得22116259tt−+=+,从而转化求解直线l在y轴上的截距的取值范围.【详解】(1)设(,)Pxy,由题意知:5(3)
339PMPNyykkxxx==−+−,化简得:P得轨迹方程为221(3)95xyx+=;(2)法1:设l的方程为:2xty=+,设()()1122,,,AxyBxy,联立曲线C方程得:()225920250tyty++−=,0恒成
立则1222059tyyt−+=+①,1222559yyt−=+②,所以()21212222036445959txxtyytt−+=++=+=++,则AB中点为221810,5959tRtt−++,所以212210115559189
959tttkkttt−−+===−+;法2:设l的方程为:1(2)ykx=−,设()()()112200,,,,,AxyBxyRxy,则22112222195195xyxy+=+=,相
减整理得:1212121259yyxxxxyy−+=−−+,又01201201052,2,9xxxxyyyky+=+==−,因为021205,9ykkkx==−;(3)由QBQA=得21yy=−,代入①②得:1
220(1)59tyt−−=+③,2122559yt=+④,③式平方除以④式得:22116259tt−+=+,而根据对勾函数单调性知12y=−+在[2,3]上单调递增,22211435952,219112346616ttt+−++=,则
217,39t,又l在y轴上的截距为2222428,,129bbtt=−=,272723,,2333b−−.【点睛】关键点睛:本题第二问的关键可以采用点差法证明斜率
乘积为定值,也可以利用设线法结合韦达定理证明,第三问变形得到22116259tt−+=+,再利用对勾函数单调性求出21t的范围,最后再利用截距与2t的关系即可.18.(2022秋·福建泉州·高三泉州五中校考期中)设12,FF分别是椭圆2214xy+=的左、右焦点,B为椭
圆上的点且坐标为(0)1−,.(1)若P是该椭圆上的一个动点,求12||||FPPF的最大值;(2)若C为椭圆上异于B的一点,且11BFCF=,求λ的值;(3)设P是该椭圆上的一个动点,求1PBF的周长的最大值.【答案】(1)4(2)7
−(3)8【分析】(1)根据椭圆方程确定2a=,利用基本不等式即可求得答案.(2)根据向量的共线,表示出点C坐标,代入椭圆方程,即可求得答案;(3)利用椭圆定义,结合线段和差的最值的几何意义,即可求得答案.【详
解】(1)因为椭圆的方程为2214xy+=,所以2,1,3abc===,又1224PFPFa==+,所以21212||||()42PFPFPFPF+=(当且仅当122PFPF==时取“=”),所以12||||FPPF的最大值为4.(2)设C点的坐标为()00,
xy,又B,F1两点的坐标分别是()()1013,,0,BF−−,由11BFCF=得00(3,1)(3,)xy−=−−−,故()031x−=,01y=−,又220014xy+=,所以()2223
1114−+−=,化简得2670+−=,解得7=−或1=,当1=时,,BC重合,与点C异于点B不符,所以7=−.(3)因为12244PFPBPFPBBF+=−++,当P点位于直线BF2与椭圆的交点处(
异于B)时取等号,又221||(1)(3)2BF=−+−=,222||(1)(3)2BF=−+=,所以1PBF的周长1121||||||48PFPBBFBFBF++++=,所以1PBF的周长最大值为8.19.(山东省青岛市青岛第十九中学2022-2023学
年高三上学期期中)椭圆()222210xyabab+=的左焦点为1F,右顶点为M,且1422MF=+,椭圆离心率22e=.(1)求椭圆方程;(2)过点()30,且不垂直于坐标轴的直线与椭圆交于A,B两点,已知点()0Ct,,当时,求满足ACBC=的直线AB的斜率k的取值范围.【答案】(
1)221168xy+=(2)()()1001k−,,【分析】本题考查椭圆的标准方程,椭圆的性质,直线与椭圆的位置关系及中点弦问题,属于中档题.(1)根据1422MF=+,椭圆离心率22e=,可求得22ab,的值,进而可得椭圆方程.(2)设出A,B两点的坐标,及直线AB的方程,联立直线和椭圆方
程,根据0,可得()121226612kyykxxkk+=+−=−+,设出线段AB的垂直平分线方程,由题意知,C为线段AB的垂直平分线与x轴的交点,则222301112kkk+且0k,可得斜率k的取值范围.【详解】(1)由1422MF=+,椭圆离心率22e=,可得2224222
2accaabc+=+==+,216a=,228bc==,椭圆方程为221168xy+=.()2设()11Axy,,()22Bxy,,则直线AB为()()30ykxk=−,联立()2231168ykxxy
=−+=,消去y得:()2222121218160kxkxk+−+−=,由0恒成立,212221221212181612kxxkkxxk+=+−=+,()121226612kyykxxkk+=+
−=−+,设线段AB的垂直平分线方程为:1212122yyxxyxk++−=−−,令0y=,得()21212232212kyyxxkxk++=+=+,由题意知,C为线段AB的垂直平分线与x轴的交点,所以222
301112kkk+且0k,所以()()1001k−,,.20.(广东省广州六中2023届高三上学期期中)已知抛物线2:2(0)Typxp=,点F为其焦点,直线:4lx=与抛物线交于,MN两点,O为坐标原点,86OMNS=V.(1)求抛物线T的方程;(2)过x轴上一
动点(),0(0)Eaa作互相垂直的两条直线,与抛物线T分别相交于点,AB和,CD,点,HK分别为,ABCD的中点,求HK的最小值.【答案】(1)26yx=(2)6【分析】(1)由题意,求得点的坐标,利用三角形的面积,建立方程,可得答案;(2)利用分
类讨论,明确直线的斜率存在,联立方程,写出韦达定理,求得中点坐标,利用两点距离公式,结合基本不等式,可得答案.【详解】(1)直线方程为4x=,将其代入抛物线可得22yp=,由已知得1442862OMNSp==△,解得3p=,故抛物线T的方程为26yx=.(2)因为(),0E
a,若直线,ABCD分别与两坐标轴垂直,则直线,ABCD中有一条与抛物线只有一个交点,不合题意,所以直线,ABCD的斜率均存在且不为0.设直线AB的斜率为()0kk,则直线AB的方程为()ykxa=−.联立()26yxykxa==−,得2660kyyka
−−=,则2Δ36240ka=+,设()()1122,,,AxyBxy,则126yyk+=,设(),HHHxy,则1232Hyyyk+==,则23HHyxaakk=+=+,所以233,Hakk+,同理可得()23,3Kkak+−,故422244222224339
91133993226HKkkkkkkkkkkkk=−+−−=++++=,当且仅当441kk=且221kk=,即1k=时等号成立,故HK的最小值为6.定点问题21.(2022秋·山东青岛·高三统考期中)在平面直角坐标系xOy中,动点M到点()2,0D的距
离等于点M到直线1x=距离的2倍,记动点M的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)已知直线l:()122yxtt=+与曲线C交于,AB两点,问曲线C上是否存在两点,PQ满足90APBAQB==,若存在,请
求出两点坐标,不存在,请说明理由.【答案】(1)22122xy−=(2)曲线C上存在两点266,,33PQ−和266,33−【分析】(1)设点,由题意由点到直线的距离得出等量关系,化
简即可求得.(2)联立直线方程与曲线方程,根据题意由90APBAQB==可得点P及点Q在圆上,求出定圆与定直线的交点即为,PQ,再求出两点之间的距离即可.【详解】(1)设(),Mxy,动点M到点()2,0D的距离等于点M到直线1x=距离的2倍,所以
()22221xyx−+=−,化简得22122xy−=.所以曲线C的方程为22122xy−=.(2)存在两点266266,,3333PQ−−和满足90APBAQB==.设()(
)()112200,,,,,AxyBxyPxy联立直线与双曲线方程,有2234480xtxt−−−=,()221612480tt=++由韦达定理,有()1221243423xxtxxt+==−+,()1010,PAxxyy=−−,()20
20,PBxxyy=−−,()()102010201122PAPBxxxxxtyxty=−−++−+−()()221212001212001112222xxxxxxxtxtxxtyy=−+++++−+++
222200000000410810480333333xtxtyyxyxyt=−−−+=+−−+=所以上式当220000103480xyxy+=+=时,上式恒成立,即过定点266266,,3333−−
和,经检验两点恰在双曲线C上,且不与,AB重合,故存在双曲线上两点,PQ满足90APBAQB==.22.(辽宁省六校2022-2023学年高三上学期期中)在直角坐标系xOy中,抛物线C的顶点是双曲线
22:13yDx−=的中心,抛物线C的焦点与双曲线D的焦点相同.(1)求抛物线C的方程;(2)若点(),2(0)Ptt为抛物线C上的定点,A,B为抛物线C上两个动点.且PAPB⊥,问直线AB是否经过定点?若是,求出该定点,若不是,请说明理由.【答案】(1)28xy=或28xy=-;(2)直线AB
经过定点()4,10−.【分析】(1)根据双曲线的焦点得抛物线的焦点即可求解方程,(2)联立直线与抛物线方程,根据向量垂直的坐标关系即可求解.【详解】(1)双曲线D:2213yx−=,焦点为()0,2,抛物线C的顶点是O,可得抛物线C的方程为28xy=或28xy=-;(2)若点(),2(
0)Ptt为抛物线C上的定点,且点P位于第一象限,则抛物线的方程为28xy=,即有()4,2P,设直线AB方程ykxm=+,设211,8xAx,222,8xBx,联立28ykxmxy=+=得122128,8808,xxkxkxmxxm+
=−−==−226432020kmkm=++,因为0PAPB=,即()()2212124422088xxxx−−+−−=,化简得:()2222121212124200644xxxxxxxx++−+−+=,代入得:22121
632200mmkk−−−+=,()()226161mk−=+解得410mk=+或42mk=−+,将42mk=−+代入ykxm=+中得()42ykx=−+,由于此时直线经过点P,故不符合题意舍去,将410mk=+
代入ykxm=+中得代入直线方程得:()410ykx=++,此时()()2232242641kkk=−+=−,只要1k,就满足0,所以在1k时,直线AB经过定点()4,10−.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中定点问题的两种解法(1)引进参数法:先引进动点的坐标或动线中系数为参数表
示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.(2)特殊到一般法:先根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.技巧:若直线方程为()00yykxx−=−,则直线过定点()00,xy;若直线方程为ykxb=+(b为定值),则直线过定
点()0,.b23.(2022秋·山东青岛·高三山东省青岛第一中学校考期中)已知动圆P过点10,8F且与直线18y=−相切,圆心P的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)若A,B是曲线C上的两个点,且直线AB过OAB的外心,其中O为坐标
原点,求证:直线AB过定点.【答案】(1)212xy=(2)证明见解析【分析】(1)设点(),Pxy,利用已知条件列等式求曲线C的方程;(2)直线AB过OAB的外心,有OAOB⊥,设直线AB的方程,与曲线
C的方程联立方程组,利用韦达定理求未知系数,证明直线AB过定点.【详解】(1)设点(),Pxy,则()22108xy−+−=18y+,平方并整理得212xy=,∴曲线C的方程为212xy=.(2)证明:由题意可知直线AB的斜率一定存在,
否则不与曲线C有两个交点.设AB的方程为()0ykxmm=+,()()1122,,,AxyBxy,联立22ykxmyx=+=,,得220xkxm−−=,其中280km=+,则122kxx+=,122mxx=−,由212xy=,得2112yx=,2222yx=.∴()
2222212121222442myyxxxxm====−.∵直线AB过OAB的外心,∴OAOB⊥.∴12120OAOBxxyy=+=·,即202mm−+=,解得12m=或0m=(舍去).当12
m=时,满足0.∴直线AB的方程为12ykx=+,∴直线AB过定点10,2.24.(黑龙江省齐齐哈尔市三立高级中学2022-2023学年高三上学期期中)双曲线222:1(0)3xyCaa−=的左、右焦
点分别为12,FF,过2F作与x轴垂直的直线交双曲线C于,AB两点,1FAB的面积为12,抛物线2:2(0)Eypxp=以双曲线C的右顶点为焦点.(1)求抛物线E的方程;(2)如图,点(),02pPtt−为抛物线E的准线上一点,过点P作y轴的
垂线交抛物线于点M,连接PO并延长交抛物线于点N,求证:直线MN过定点.【答案】(1)24yx=(2)证明见解析【分析】(1)设()2,0(0)Fcc,令xc=,代入C的方程得Ay,结合三角形的面积求出a,即可得出p,从而得解;(2)由(1)知()()1,0Ptt−,可
得M的坐标,直线PO的方程为ytx=−,代入抛物线E的方程可得N的坐标,进而得MN的方程,求解即可.【详解】(1)设()2,0(0)Fcc,则23ca=+,令xc=,代入C的方程,得3Aya=.所以121632
2122FABAaScya+===,所以1a=,故12pa==,即2p=.所以抛物线E的方程为24yx=.(2)由(1)知()()1,0Ptt−,则2,4tMt.直线PO的方程为ytx=−,代入抛物线E的方程有244,Ntt−.当24t时,22244444M
Ntttkttt+==−−,所以直线MN的方程为22444ttytxt−=−−,即()2414tyxt=−−.所以此时直线MN过定点()1,0.当24t=时,直线MN的方程为1x=,此时仍过点()1,0,综上,直线MN过定点()1,0
.25.(2022秋·河北沧州·高三任丘市第一中学校考期中)已知圆C的圆心在第一象限内,圆C关于直线3yx=对称,与x轴相切,被直线yx=截得的弦长为27.若点P在直线10xy++=上运动,过点P作圆C的两条切线PA、PB,切点分别为A,B点.(1)求四边形PACB面积的最小值;(2)直线AB是
否过定点?若AB过定点,求此定点坐标;若不过定点,请说明.【答案】(1)3142(2)AB过定点,定点坐标为46,55−【分析】(1)利用待定系数法求得圆C的标准方程,再将四边形PACB面积转化为23PABSPA=,从而利用PCd
且22PAPCCA=−求得PA最小值,由此得解;(2)根据题意得,,,PACB四点共圆,进而得四点所在圆的方程,再根据弦AB是,,,PACB四点所在圆与圆C的公共弦求得直线AB的方程,最后结合直线系方程即可求得定点.【详
解】(1)依题意,设圆C的标准方程为:()()()2220,,0xaybrab−+−=,圆C关于直线3yx=对称,3ba=,圆C与x轴相切:3rba==,点(),Cab到yx=的距离为:()12222211abada
−===+−,圆C被直线yx=截得的弦长为27,()22217rd=+,所以22927aa=+,21a=,又0a,1a=,33rba===,圆C的标准方程为:()()22139xy−+−=,圆心为()1,3,,PAPB与圆C相切,CAPA⊥,
CBPB⊥,3CACB==,易得PACPAB△△,所以12232PACBPACSSCAPAPA===,圆心C到直线10xy++=的距离21315222d++==,2PCd,即522PC(当PCl⊥时取等号),又222252
149922PAPCCAPC=−=−−=,31432PACBSPA=(当PCl⊥时取等号),四边形PACB面积的最小值为3142.(2)设()00,Pxy,如图,,PAPB与圆
C相切,CAPA⊥,CBPB⊥,∴180PBCPAC+=,∴,,,PACB四点共圆,圆心为0013,22xy++,半径为()()2200111322rPCxy==−+−,所以,,,PACB四点所在圆
的方程为()()2222000013113224xyxyxy++−+−=−+−,即()()2200001330xyxxyyxy+−+−+++=,由题知弦AB是,,,PACB四点所在圆与圆C的公共弦,所以两圆相减,得直线AB的
方程为()()000013310xxyyxy−+−−−+=,又∵0010xy++=,∴直线AB的方程为()()()0000143110xxxyxx−−+−−−−+=,即()()02440xxyxy−+−+−=,所以由直线系方程
可知直线AB的方程过20xy−+=和440xy+−=的交点,所以联立方程20440xyxy−+=+−=,解得46,55xy=−=,所以直线AB过定点46,55−.26.(辽宁省葫芦岛市四校2022-2023学年高三上学期期中)已知焦点在x轴上的椭圆2222:1(0)xyCa
bab+=,短轴长为23,焦距为2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)如图,已知点2,03P,点A是椭圆的右顶点,直线l与椭圆C交于不同的两点,EFEF、、两点都在x轴上方,且APEOPF=.证明:直线l过定点
,并求出该定点坐标.【答案】(1)22143xy+=(2)证明见解析,定点()6,0【分析】(1)短轴、截距求出,ab即可得出椭圆方程;(2分析直线斜率是否存在,当直线斜率存在时,联立直线方程与椭圆方程,根据根与系数的关系及APEOPF=可得6
mk=−,即可证明直线过定点.【详解】(1)由22322bc==,解得31bc==,所以椭圆C的标准方程为22143xy+=.(2)当直线l的斜率不存在时,直线I与椭圆C交于不同的两点分布在x轴两侧,不合题意;所以直线l的斜率存在,
设直线l的方程为ykxm=+.设()()1122,,,ExyFxy,由22143xyykxm+==+可得()2223484120kxkmxm+++−=,所以21212228412,3434kmmxxxx
kk−−+==++.因为APEOPF=,所以0PEPFkk+=,即121202233yyxx+=−−,整理得()1212242033mkxxmkxx+−+−=,化简得6mk=−,所以直线l的方程为()66ykxkkx=−=−,所以直线l过定点()6
,0.27.(江苏省淮安市高中校协作体2022-2023学年高三上学期期中)已知抛物线2:2(0)Cxpyp=的焦点为F,点()02,Ay在C上,2AF=.(1)求p;(2)过点(0,2)P−作直线l,l与C交于M,N两点,M关于y轴的对称点为
1M.判断直线1MN是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,说明理出.【答案】(1)2(2)过定点()0,2【分析】(1)由题知042py=①,由焦半径公式得022pAFy==+②,两式联立即可求得答案;(2)设直线l的方
程为2ykx=−,()11,Mxy,()22,Nxy,则()111,Mxy−,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,表示出直线1MN的方程,即可得解.【详解】(1)因为点()02,Ay在C上,所以042py=①,因为2AF=,所以由焦半径公式得022pAFy==+②,由①
②解得012yp==(负值舍去),所以2p=.(2)由(1)知抛物线的方程为24xy=,依题意直线l的斜率存在,设直线l的方程为2ykx=−,()11,Mxy,()22,Nxy,则()111,Mxy−,由224ykxxy=−=消去y得2480xkx−+=
,216320k=−,则22k,所以124xxk+=,128xx=,所以()()1221212121212444MNxxyyxxkxxxx−−−===−−+−+,则直线1MN的方程为()12224xxyyxx−−=−−,即()2212244xxx
yxx−−=−−,即121244xxxxyx−=−+,即1224xxyx−=−+,令0x=,可得2y=,所以直线1MN恒过定点()0,2.定值问题28.(湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高三上学期期中)已知椭圆22221(0)xyabab+=的上、下顶点分别为,AB,已知点B在直线l
:1y=−上,且椭圆的离心率32e=.(1)求椭圆的标准方程;(2)设P是椭圆上异于,AB的任意一点,PQy⊥轴,Q为垂足,M为线段PQ的中点,直线AM交直线l于点C,N为线段BC的中点,求OMNM的值.【答案】(1)2214xy+=(2)0【分析】(1)根据上下顶点的定义,结合离心率的
定义,建立方程,可得答案;(2)设()00,Pxy,00x,则点P满足椭圆方程,根据题意,易得00,2xMy、()00,121xNy−−,计算OMNM即可【详解】(1)22221(0)xyabab+=且点B在直线l:1y=−上,1b=
,又32cea==,2221acb−==,24a=,椭圆的标准方程为2214xy+=.(2)设()00,Pxy,00x,则()00,Qy,且220014xy+=,M为线段PQ的中点,00,2xMy,()0,1A,直线AM的方程为:()00211yyxx−=+,令1y=−,
得00,11xCy−−,()0,1B−,N为线段BC的中点,()00,121xNy−−,()0000,1221xxNMyy=−+−uuurQ,00,2xOMy=
uuur,()()00000012221xxxOMNMyyy=−++−uuuruuur()22200000441xxyyy=−++−()22200000441xxyyy=+−+−2000111yyy−=−+−()0011yy
=−++0=29.(2022秋·辽宁铁岭·高三昌图县第一高级中学上学期期中)已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=,1F,2F是C的左、右焦点,过1F的动直线l与C交于不同的两点A,B两点,且2ABF△
的周长为42,椭圆C的其中一个焦点在抛物线24yx=准线上,(1)求椭圆C的方程;(2)已知点5,04M−,证明:MAMB为定值.【答案】(1)2212xy+=(2)716−【分析】(1)由24yx=
得到其准线为=1x−,进而得到椭圆C的半焦距1c=,再根据2ABF△的周长为42得到a求解;(2)①当直线l斜率不存在时,l的方程为=1x−,代入椭圆方程求得点M,N的坐标,验证即可;②当直线l斜率存在时,设直线l的方
程为()1ykx=+,与椭圆方程联立,结合韦达定理求解.【详解】(1)解:由24yx=可得准线为=1x−,所以椭圆C的左焦点1F()1,0−,所以椭圆C的半焦距1c=,因为2ABF△的周长为42,所以442a=,故2a=.所以222211bac=−=−=,所求椭圆的方程为2212xy
+=.(2)如图所示:①当直线l斜率不存在时,l的方程为=1x−,将=1x−代入2212xy+=可得22y=,所以21,2A−,21,2B−−,此时12,42MA=,12,42MB=−
,则11227442216MAMB=−=−,②当直线l斜率存在时,设直线l的方程为()1ykx=+,设()11,Axy,()22,Bxy,由()22112ykxxy=++=,得()2222124220kxkxk+++−=,则21224
12kxxk+=−+,21222212kxxk−=+,115,4MAxy=+,225,4MBxy=+,所以()()2121212125555114444MAMBxxyyxxkxx
=+++=+++++,()()22212125251416kxxkxxk=++++++,()222222222542511241216kkkkkkk−=+++−++++,()2222777217816161
21216kkkk−−−+===−++,综上所述,MAMB为定值,且定值为716−.【点睛】易错点点睛:本题第二问题在设直线方程时,往往忽视斜率不存在的情况,一般来讲,给一个点,设直线方程时用点斜式,分两种情况,一是斜率不存在时,二
是斜率存在时求解.30.(山东省聊城市第二中学2022-2023学年高三上学期期中)已知双曲线C与椭圆22:194xyE+=的焦点重合,且C与E的离心率之积为56.(1)求双曲线C的标准方程;(2)设双曲线C的左、右顶点分别为12AA、,若直线:lykx
m=+与圆224xy+=相切,且与双曲线左、右两支分别交于12,PP两点,记直线11PA的斜率为122,kPA的斜率为2k,那么12kk是否为定值?并说明理由.【答案】(1)2214xy−=(2)12kk为定值,理由见解析【分析】(
1)设双曲线标准方程22221(0)xyabab−=,由焦点重合可得c的值,再根据离心率关系可求,ab的值,从而得双曲线方程;(2)设直线:lykxm=+,()()111222,,,PxyPxy,利用直线与圆相切得,km的等式关系,联立椭圆与直线可得交点坐标关系,再根据坐
标运算即可得结论.【详解】(1)设双曲线C的标准方程为22221(0)xyabab−=.易知椭圆22:194xyE+=的焦点坐标为()5,0,离心率为53,所以225ab+=,因为C与E的离心率之积为56,所以C的离心率为52,所以52ca=,即552a=,解得2,1ab==.
故双曲线C的标准方程为2214xy−=.(2)12kk是定值,理由如下:设()()111222,,,PxyPxy,其中120,0xx,因为直线:lykxm=+与圆224xy+=相切,所以221mk=+,即2m=()241k+
,联立2214ykxmxy=+−=,消去y并整理得()()222148440kxmkxm−−−+=,所以()()222221222122140Δ644144408414441kmkkmmkxxkmxxk−=+−++=−−+=−.因为120,0xx,则
212244041mxxk+=−,即2410k−,所以()()()22222211212222221641844454441411441mkmkmxxxxxxkkkk−+−+−=+−=−==−−−
−.由题意得()()122,0,2,0AA−.()()()()()()22121212121212121221222224kxmkxmkxxmkxxmyykkxxxxxxxx+++++===+−+−+−−()2222222222222222222244844844
1414485448516444114kmmkmmkkmkmkmkkmmkkk+−++−+−−−==++−−++−−−2222443584851682485kmmk−−+===−−−+−,即12kk为定值.31.(2022秋·山东济宁·高三嘉祥县第一中学校考期中)已知(
)4,Mm是抛物线()2:20Cypxp=上一点,且M到C的焦点的距离为5.(1)求抛物线C的方程及点M的坐标;(2)如图所示,过点()2,0P的直线l与C交于A,B两点,与y轴交于点Q,设QAPA=,QBPB
=,求证:+是定值.【答案】(1)24yx=,()4,4或()4,4−(2)证明见解析【详解】(1)由抛物线的定义,得452p+=,解得p=2.所以抛物线C的方程为24yx=,M的坐标为()4,4或()4,4−.(2)由题意
知直线l的斜率存在且不为0,设l的方程为x=ty+1(t≠0),则10,Qt−.将x=ty+1代入24yx=得2440yty−−=.设()11,Axy,()22,Bxy,则124yyt+=,124yy=−
.由QAPA=,得111ty=+;由QBPB=,得211ty=+.所以12121211422214yyttytytyyt++=++=+=+=−,故+是定值1.32.(2022秋·浙江绍兴·高三绍兴一中校
考期中)已知随圆E的左、右焦点分别为()()12,0,,0(0)FcFcc−点M在E上,21212,MFFFMFF⊥的周长为642+,面积为13c.(1)求E的方程.(2)设E的左、右顶点分别为,AB,过点3,02的直线l与E交于,CD两点(不同于左右顶点),
记直线AC的斜率为1k,直线BD的斜率为2k,则是否存在实常数,使得12kk=恒成立.【答案】(1)221.9xy+=(2)存在,13=【分析】(1)根据椭圆的周长、面积可得答案;(2)设直线l
的方程为32xty=+,与椭圆方程联立,设()()1122,,,CxyDxy,由韦达定理代入11221233−=+kyxkxy可得答案.【详解】(1)依题意,得222264211223acbbcccaa+=+
==,即232213acba+=+=,解得2291ab==,所以E的方程2219xy+=;(2)依题意,可设直线l的方程为32xty=+,联立方程221932xyxty+==+,化简整理,得(
)224912270tyty++−=,易得Δ0恒成立,设()()1122,,,CxyDxy,由韦达定理,得()122122392749tyytyyt−+=+−=+,可得()121294tyyyy=+,于是()()2121112212121233329332−
−−===+++tyyxykyxkxyxytyy()()121121122122923234929294yyytyyytyyyyyy+−−==+++()()1212121239331222927933222yyyyyyyy++==
=++,故存在实数13=,使得12kk=恒成立.33.(江苏省无锡市2022-2023学年高三上学期期中)已知PAB的两个顶点A,B的坐标分别是(0,3),(0,3),−且直线PA,PB的斜率之积是3−,设点P的
轨迹为曲线H.(1)求曲线H的方程;(2)经过点(1,3)且斜率为k的直线与曲线H交于不同的两点E,F(均异于A,B),证明:直线BE与BF的斜率之和为定值.【答案】(1)()221039xyx+=(2)证明见解析【分析】(1)利
用斜率公式即可化简求解,(2)联立直线与椭圆的方程,得到韦达定理,即可结合斜率公式求解.【详解】(1)设()(,)0Pxyx,则由直线PA,PB的斜率之积是3−可得333yyxx−+=−,化简可得()221039xyx+=(2)设直线方程为:3ykxk=−+
,则与椭圆方程联立可得:()()22232360kxkkxkk++−+−=,则()()()()2222434362430kkkkkkk=−−+−=+,故3k−或0k,设()()1122,,,ExyFxy
,则()122233kkxxk−+=+,212263kkxxk−=+.故()()12211212123663BEBFkkxkkxxyyxxkkxxx−++−++=+=++()()12121226kxxkxxxx+−+=()()222222223626636336663kkkkkk
kkkkkkkkk−−+−−++===−−+..34.(2023届湖北省华中师范大学第一附属中学高三上学期期中)已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=,四点1(1,2)P,233(0,3)(1,)2PP−,,43(1,)2P中恰
有三点在椭圆上.(1)求椭圆C的方程;(2)设直线l过椭圆右焦点交椭圆C于A,B两点,在x轴上是否存在一定点P使得PAPB为定值,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)22143x
y+=(2)存在定点11(,0)8P,使得PAPB为定值【分析】(1)根据对称性可得椭圆过2P,3P,4P三点,代入椭圆的方程,解得a,b,进而可得答案.(2)由(1)知221cab=−=,进而可得椭圆C的右焦点为2F的坐标,
设(,0)Pt,()()1122,,,AxyBxy,设直线l的方程为1xmy=+,联立椭圆的方程,结合韦达定理可得12yy+,12yy,由向量数量积的坐标表示可得()()2226159134tmPAPB
tm−−=+−+,当615934t−−=时,PAPB为定值,再讨论斜率为零时,即可得出答案.【详解】(1)根据对称性可得椭圆过2P,3P,4P三点,所以代入椭圆方程可得2231914bab=+=,解得2a=,3b=,所以椭圆的方程为22
143xy+=.(2)由(1)知221cab=−=,设椭圆C的右焦点为2(1,0)F,(,0)Pt,()()1122,,,AxyBxy,此时()()1122,,,PAxtyPBxty=−=−,当斜率不为零时,不妨设直线:1lxmy=+,由221143xmyxy=++=,
得22(34)690mymy++−=,所以12260,34myym−+=+,122934yym−=+,因为111xmy=+,221xmy=+,所以()()()()1212121211PAPBxtxtyymytmytyy=−−+=+−+−+uuruur()()()()()()(
)22222121222916111113434mmtmyymtyyttmm−+−−=++−++−=++−++()222(615)9134tmtm−−=+−+,显然当615934t−−=,解得118t=,即11(,0)8P时,13564PAPB=−为定值,当斜率为零时,此时不妨令()()2,0
2,0AB−、,若11(,0)8P,可得13564PAPB=−,与斜率不为零时定值相同,综上,所以存在定点11(,0)8P,使得PAPB为定值.定直线问题35.(2022秋·黑龙江牡丹江·牡丹江一中上学期期中)以椭
圆2222:1(0)xyCabab+=的四个顶点所围成的四边形的面积为43,一个焦点()1,0F(1)求椭圆的标准方程(2)过F的直线与椭圆C交于A,B两点,是否存在一条定直线l:(2)xmm=,使得l上的任何一点P都满足PA,PF,PB的斜率成等差数列?若存在,求出直线l的方程,若不存在说
明理由【答案】(1)22143xy+=(2)存在直线4m=【分析】(1)由四个顶点所围成的四边形的面积,构建,ab等式,求解椭圆方程;(2)可假设直线存在,然后按照l上的任何一点P都满足PA,PF,PB的斜率成等差数列构建参数等式,讨论直线的存在与否.【详解】(1)椭圆的四个顶点所围成的四边形的
面积为43,122432Sab==,∴22231abab=−=∴2a=,3b=∴椭圆方程22143xy+=(2)假设存在一条定直线l,使得l上的任何一点P都满足PA,PF,PB的斜率成等差数列,
(Ⅰ)当AB斜率k不存在时,31,2A,31,2B−,(),Pmt,332222111PAPBPFtttkkkmmm−−−−+=+==−−−,故当斜率不存在时成立.(Ⅱ)当AB斜率k存在时,设AB直线方程()1ykx=−,()11,Axy,()22,Bxy,
联立()221143ykxxy=−+=,可得()22224384120kxkxk+−+−=,由韦达定理可知2122843kxxk+=+,212241243kxxk−=+,又2PAPBPFkkk+=,121221ytyttxmxmm−−+=−−−,()()12121121kxt
kxttxmxmm−−−−+=−−−,()()()()()()121212121222221kxxxxmxxmtxxmtxmxmm−+−++−+−=−−−,()()222222262488624128341k
mtkkmmtkkmmkmm−−−−=−−++−,()()()()()2222222641244312412834kmmtkkmmmtkkmmkm−−−−−−=−−++,()()()341312kmmtm−−=−,()()()414kmmtm−−=−,∴4m
=时,k,t任意值都成立,∴存在直线4m=成立,综上,存在一条定直线l,使得l上的任何一点P都满足PA,PF,PB的斜率成等差数列.【点睛】方法点睛:解析几何探索类问题可先假设命题为真,然后据此推理或计算,直接得到存在的依据或导出矛盾,从
而肯定或否定假设.36.(重庆市杨家坪中学2023届高三上学期期中)已知直线:1lxmy=−,圆22:40Cxyx++=.(1)证明:直线l与圆C相交;(2)设直线l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为
M,求点M的轨迹方程;(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为1l,在点B处的切线为2l,1l与2l的交点为Q.证明:Q,A,B,C四点共圆,并探究当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明
理由.【答案】(1)证明见解析;(2)()223202xyxx+++=−(3)Q,A,B,C四点共圆的证明见解析,点Q恒在直线2x=上,理由见解析【分析】(1)求出直线恒过的定点,利用点与圆的位置关系判断即可;(2)求
出圆的圆心坐标,设出M的坐标,利用垂径定理,转化求解轨迹方程即可;(3)设点()00,Qxy,证明Q,A,B,C四点共圆,求出圆的方程,求出与圆C相交弦的方程,即为直线l的方程,可求点Q坐标的特征.【详解】(1)证明:如图所示,圆22:40
Cxyx++=,化成标准方程为()2224xy++=,圆心()2,0C−,半径为2,直线:1lxmy=−过定点()1,0P−,定点到圆心距离为1,即()1,0P−在圆内,故直线l与圆C相交;(2)l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,设点(),
Mxy,由垂径定理得CMPM⊥,即()()2,1,0xyxy++=,整理得22320xyx+++=,直线l不过圆心C,则2x−,所以点M的轨迹方程为()223202xyxx+++=−;(3)依题意有CAAQ⊥,CB
BQ⊥,四边形QACB对角互补,所以Q,A,B,C四点共圆,且QC为圆的直径,设()00,Qxy,则圆心坐标为002,22xy−,半径为2200(2)2xy++,则圆的标准方程为222220000(2)2222xyxyxy++−−+−=
,整理得22000(2)20xyxxyyx++−−−=,与圆C的方程22:40Cxyx++=联立,消去二次项得∶000(2)20xxyyx+++=,即为直线l的方程,因为直线:1lxmy=−过定点()1,0P−,所以0022xx=+,解得:02x=,所以当m变化时,
点Q恒在直线2x=上.37.(2022秋·山东济宁·高三统考期中)已知抛物线21:2(0)Cxpyp=和圆222:(1)2Cxy++=,倾斜角为45的直线1l过1C焦点,且1l与2C相切.(1)求抛物线1C的方程;(2)动点M在1C的准线上,动点A在1C上,若1C在点A处的切线2l
交y轴于点B,设MNMAMB=+,证明点N在定直线上,并求该定直线的方程.【答案】(1)212xy=;(2)证明见解析,3y=.【分析】(1)设直线1l的方程为2pyx=+,再根据直线和圆相切求出p的值得解;(2)依题意设(,3)Mm−,求出切线2l的方程和B点坐
标,求出()12,6MNxm=−,()1,3ONxm=−即可求解作答.【详解】(1)依题意得,物线21:2Cxpy=的焦点坐标为(0,)2p,设直线1l的方程为2pyx=+,而圆()222:12Cxy++=的圆心2(1,0)C−,半径2r=,由直线1l与圆2C相切,得()22
12211pd−+==+−,又0p,解得6p=,所以抛物线1C的方程为212xy=.(2)由(1)知抛物线1C:212xy=的准线为3y=−,设(,3)Mm−,由212xy=,求导得6xy=,设11(,)Axy
,则以A为切点的切线2l的斜率为16xk=,于是切线2l的方程为()11116yxxxy=−+,令0x=,得211111111266yxyyyy=−+=−+=−,即2l交y轴于点1(0,)By−,因此()111(3),,3MAxmyMBmy=−+=−−
+,,()12,6MNMAMBxm=+=−,则()1,3ONOMMNxm=+=−,设N点坐标为(,)xy,从而3y=,所以点N在定直线3y=上.38.(海南省琼海市嘉积第三中学2023届高三上学期期中)
已知椭圆C:()222210xyabab+=的离心率为32,右焦点为()3,0F,A,B分别为椭圆C的左、右顶点.(1)求椭圆C的方程;(2)过点()1,0D作斜率不为0的直线l,直线l与椭圆C交于P
,Q两点,直线AP与直线BQ交于点M,记AP的斜率为1k,BQ的斜率为2k.求证:①12kk为定值;②点M在定直线上.【答案】(1)2214xy+=(2)①证明见解析,1231kk=;②证明见解析,点M在定直线4x=上
.【分析】(1)根据椭圆的几何性质列出方程组求出,,abc,即可得出椭圆C的方程;(2)①设()11,Pxy,()22,Qxy,直线l的方程为1xty=+,与椭圆方程联立得到1212,yyyy+,带入12kk的表达式,即可得出12kk为定值;
②根据①中的结论,设1km=,则23km=,求出直线AP、BQ的方程,联立即可求出点M的坐标,从而可知其在定直线上.【详解】(1)依题可得323ceac===,解得:2,3ac==,所以2221bac=−=,即椭圆C的方程为2214xy+=.(2)①设()11,P
xy,()22,Qxy,因为直线l过点()1,0D且斜率不为0,所以可设l的方程为1xty=+,代入椭圆方程2214xy+=得,()224230tyty++−=,其判别式()2241240tt=++,所以12224tyy
t+=−+,12234yyt=−+.两式相除得121223yytyy+=,即()121232tyyyy=+.因为,AB分别为椭圆C的左、右顶点,所以点A的坐标为()2,0−,点B的坐标为()2,0,所以1111123yykxty==++,2222221yykxty==−−.从而()
()()()1211211212221122313123393323yyyytykyyyykytyyyy+−−+====++++.②由①知1231kk=,设1km=,则23km=,所以直线AP的方程为:2ymxm=+,直线BQ的方程为36ymxm=−,
联立236ymxmymxm=+=−可得46xym==,所以直线AP与直线BQ的交点M的坐标为()4,6m,所以点M在定直线4x=上.【点睛】利用过x轴上定点0(,0)x斜率不为0的动直线方程设为0xty
x=+,简化了直线方程与椭圆方程的联立运算,为后面的求解奠定了运算基础,注意依据题意选取直线方程的形式.39.(辽宁省重点高中沈阳市郊联体2022-2023学年高三上学期期中考试)已知双曲线C:()222210,0yxabab−
=,直线l在x轴上方与x轴平行,交双曲线C于A,B两点,直线l交y轴于点D.当l经过C的焦点时,点A的坐标为()6,4.(1)求C的方程;(2)设OD的中点为M,是否存在定直线l,使得经过M的直线与C交于P,Q,与线段AB交于点N
,PMPN=,MQQN=均成立;若存在,求出l的方程;若不存在,请说明理由.【答案】(1)221412yx−=(2)存在,22y=【分析】(1)由点A的坐标求得c,结合双曲线的定义求得a,进一步计算得出双曲线的方程即可;(2)设直线PQ的方程为()0ykxmk=+,与双曲线联立得出韦
达定理,结合两个向量共线的坐标表示求得m,得到直线l的方程.【详解】(1)由已知C:22221(0,0)yxabab−=,点A的坐标为()6,4,得4c=,焦点()10,4F,()20,4F−,222126864aAFA
F=−=+−=.所以2a=,22212bca=−=,故C:221412yx−=.(2)设l的方程为()21ymm=,则()0,2Dm,故()0,Mm,由已知直线PQ斜率存在,设直线PQ的方程为()0ykxmk=+,故,2mNmk.与双曲线方
程联立得:()2223163120kxkmxm−++−=,由已知得231k,0,设()11,Pxy,()22,Qxy,则122631kmxxk+=−−,212231231mxxk−=−①由PMPN=,MQQN=得:11mxxk=−,22mxxk=−,消
去得:2112mmxxxxkk−=−,即()121220mxxxxk−+=②由①②得:()220km−=,由已知2m=,故存在定直线l:22y=满足条件.40.(2022秋·山西阳泉·高三统考期中)已知双曲线C:()222210,0xyabab−=的离心率为2
,过点()1,0E的直线l与C左右两支分别交于M,N两个不同的点(异于顶点).(1)若点P为线段MN的中点,求直线OP与直线MN斜率之积(O为坐标原点);(2)若A,B为双曲线的左右顶点,且AB4=,试判断直线AN与直线BM的交点G是否
在定直线上,若是,求出该定直线,若不是,请说明理由【答案】(1)1(2)是在定直线上,定直线4x=【分析】(1)根据题意列出方程组得到ab=,设()11,Mxy,()22,Nxy,00(,)Pxy,利用点差法即可求解;(2)根据(1)的结论得出(
)2,0A−,(2,0)B,设直线l:1xty=+,0t,设()11,Mxy,()22,Nxy,联立直线与曲线方程,利用韦达定理联立直线AN与直线BM的方程得出4x=,进而得证.【详解】(1)由题意得2222ce
acab===+,所以ab=,设()11,Mxy,()22,Nxy,00(,)Pxy,则22112222222211xyabxyab−=−=,作差得22121202212120yybxxbxxxayyay−+==
−+,又MN的斜率21202120MNyybxkxxay−==−,00OPykx=,所以221MNOPbkka==.(2)∵24a=,∴2ab==,()2,0A−,(2,0)B,直线l:1xty=+,0t,设()11,Mxy,()22,Nxy,联立()22104xtytx
y=+−=得()221230tyty−+−=,所以2212212216120,10,02131ttttyytyyt=−−−+=−−=−,所以()121232yytyy+=,设直线AN:()2222yyxx=++,BM:()
1122yyxx=−−,所以()()()122121111212122129323232233122122yyxytyxytyyyxxytyytyyyyy+++++=====−−−−+,所以4x=.故存在定直线4x=,使直线AN与直线BM的交点G在定直线上.41.(2022秋
·福建福州·高三校联考期中)已知椭圆()2222:10xyCabab+=的左、右顶点分别为()12,0A−,()22,0A,过点()1,0D的直线l与椭圆C交于异于1A,2A的M,N两点,当l与x轴垂直时,6MN=.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线1AM与直线2
AN交于点P,证明点P在定直线上,并求出该定直线的方程.【答案】(1)22142xy+=(2)证明见解析,定直线为:4x=【分析】(1)由题知2a=,再利用已知条件求出b的值即可;(2)由题知直线1AM与直线2AN的斜率存在,
分别联立直线1AM、直线2AN与椭圆方程解出,MN的坐标,根据,,MDN共线,找出直线1AM与直线2AN的斜率的关系,再联立直线1AM与直线2AN,得出P点坐标,化简即可.【详解】(1)由题知椭圆焦点在x轴上,左、右顶点分别为()12,0A−,()22,0A,所以2a=,又过点()1,0
D的直线l与椭圆C交于异于1A,2A的M,N两点,当l与x轴垂直时,6MN=,所以将1x=代入C中,求得:32by=,所以362MNbb===,所以椭圆的标准方程为:22142xy+=.(2)如图所示:由题知直线1AM与直线2AN的斜率存在,设()11:2AMlykx=+,()22:2
ANlykx=−,由()1222142ykxxy=++=,消去y整理得:()2222111128840kxkxk+++−=,解得:211221242,12kxxk−=−=+,又,MN是异于1A,2A的两点,所以有2112211244,1212kkMkk−++,同理可
得:2222222424,1212kkNkk−−++,又()1,0D,且,,MDN共线,所以122212221222124412122442111212kkkkkkkk−++=−−−−++,化简得:()()12123120kkkk−+=,由
题知12,kk同号,所以123kk=,联立:()()1222ykxykx=+=−,所以12122121224,kkkkPkkkk+−−,将123kk=代入P点的横坐标,则12121122842Pkkkxkkk+===−,所以点P在定直线4x=上.向量共线问题42.(
广东省深圳市南山区北京师范大学南山附属学校2023届高三上学期期中)已知抛物线24Cyx=:的焦点为F,斜率为12的直线l与C交于,AB两点,与x轴交点为P.(1)若20AFBF+=,求l的方程;(2)若3APPB=,求AB.【答案】(1)1122yx=−(2)165AB=【分析】(1)直线l的
方程设为1()2yxt=−,联立直线与抛物线方程24yx=,设1(Ax,1)y,2(Bx,2)y,利用韦达定理,结合抛物线的定义,转化求解即可;(2)直线l的方程设为1()2yxt=−,求出(,0)Pt,通过3APPB
=,结合韦达定理,转化求解点的坐标,然后求解||AB即可.【详解】(1)由题意,直线l的方程设为1()2yxt=−,联立直线与抛物线方程24yx=,可得222160xtxxt−−+=,22Δ(216)40tt=+−,可得4t−,设1(Ax,1)y,2(Bx,2
)y,12216xxt+=+,212xxt=,因为||||20AFBF+=,所以1220xxp++=,可得216220t++=,可得1t=,所以直线l的方程为:1(1)2yx=−.即1122yx=−.(2)直线l的方程设为1()2yxt=−,令0y=,
可得xt=,所以(,0)Pt,所以1(APtx=−,1)y−,2(PBxt=−,2)y,因为3APPB=,所以:1(tx−,12)3(yxt−=−,2)y,所以,123yy=−,111()2yxt=−,221()2yxt=−,1211()3()22xtxt−=−−,化简可
得1234xxt=−+,12216xxt+=+,212xxt=,可得12t=,136x=,24x=,221111(364)1654ABkxx=+−=+−=.43.(海南省琼海市嘉积中学2023届高三上学期
期中)设12,FF分别为椭圆()2222:10xyCabab+=的左、右焦点,过2F的直线l与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为45°,1F到直线l的距离为22.(1)求椭圆C的焦距;(2)如果222AFFB=,求椭圆C的方程.【答案】(1)4(2)2211814xy
+=【分析】(1)由直线l的倾斜角为45°且过()2,0Fc可设直线l的方程为0xyc−−=,再通过1F到直线l的距离为22构建关于c的方程即可求解(2)将直线与椭圆联立方程得两点坐标,再代入222AFFB=,构建关于,ab的方程,再求解即可.【详解】(1)直线l的倾斜角为45°且过(
)2,0Fc直线l的方程为0xyc−−=.1F到直线l的距离为221F到直线l的距离2222ccdc−−===,解得2c=,∴椭圆C的焦距为4.(2)设()()1122,,,AxyBxy,可设210,0yy<>﹐直线l的方程为2yx=−.联立222221yxxya
b=−+=,即()2222440abybyb++−=,解得()()221222222222,babayyabab−+−−==++,∵122AFFB=,∴122yy−=,即()()22222222222babaabab+−−=++,解
得32a=﹐而224ab−=,∴14b=,∴椭圆C的方程为2211814xy+=.44.(2022秋·山东淄博·高三统考期中)已知A是椭圆22:14xCy+=的左顶点,PQ、是椭圆上不同的两点.(1)求椭
圆C的焦距和离心率;(2)设()()()0,,0,,1,0EtFsM,若MFME⊥,且A、P、E和A、Q、F分别共线,求证:POQ、、三点共线;(3)若H是椭圆C上的点,且0OPOQOH++=,求PQH的面积.【答案】(1)焦距为23,离心率为32(2)
证明见解析(3)332【分析】(1)直接由椭圆的方程得出a和b,再由22cab=−求出c,即可得出焦距和离心率;(2)设()11,Pxy,()22,Qxy,首先由MFME⊥得出1st=−,方法一:由APE、、三点共线和AQF、、三点共
线,得出()()1212224xxyy++=−,再将,PQ代入椭圆方程,联合整理得120xx+=,12yy=−,即可证明结论;方法二:写出直线AE的方程与椭圆联立,由根与系数关系得出点P和Q的坐标,进而得出120xx+=,120yy+=,即可证明结论;(3)设()()()1122,,
,,,HHPxyQxyHxy,由0OPOQOH++=,得出Hx和Hy,①当直线PQ的斜率不存在时,得出1131,,32xyPQ===,即可得出PQH的面积;②当直线PQ的斜率存在时,设:PQlykxm=+
,与椭圆方程联立,得出Hx和Hy,结合点H在椭圆C上,得出21,2HHkxymm==−,再根据弦长公式得出PQ,根据点到直线距离公式得出点(),HHHxy到直线PQ的距离,根据12PQHSPQd=△即可得出面积.【
详解】(1)由22:14xCy+=可知,2a=,1b=,故223cab=−=,所以焦距223c=,离心率32cea==.(2)设()11,Pxy,()22,Qxy,由题意,(2,0)A−,()1,MFs=−,()1,MEt=−,11(2,)
APxy=+,(2,)AEt=,22(2,)AQxy=+,(2,)AFs=,又MFME⊥,所以0MFME=,得1st=−,方法一:由APE、、三点共线,则APAE∥,即11(2)2xty+=,同理可得,AQF、、三点共线,则AQAF∥,即()2222sxy+=,故
()()1212224tsxxyy++=,即()()1212224xxyy++=−,又221114xy=−,222214xy=−,所以22222212121(1)(1)44()yyxxyy==−−221
14444xx−−=1122(2)(2)(2)(2)16xxxx−+−+=,所以()()2212112222(2)(2)(2)(2)1166xxxxxx++−+−+=,由12,[2,2]xx−,整理得120xx+=,所以有2212yy=,又()()121220,20
,0xxyy++,故12yy=−,所以()()1122,,OPxyxyOQ==−−=−,所以POQ、、三点共线.方法二:因为1st=−,()0,Fs,则10,Ft−,由(2,0),(0,)AEt−得直线AE的方程为2tyxt=+,与椭圆C联立22214tyxtxy=+
+=,得()222214440txtxt+++−=,则2124421txt−−=+,所以222222,11ttPtt−++,同理得222222,11ttQtt−−++,所以120xx+=,120yy+=,即POQ、、
三点共线.(3)设()()()1122,,,,,HHPxyQxyHxy,因为0OPOQOH++=,()12Hxxx=−+,()12Hyyy=−+,①当直线PQ的斜率不存在时,则1212xxyy==−,所以12Hxx=−,0Hy=,又H是椭圆C上的点,此时1131,
,32xyPQ===,故1333322PQHS==△,②当直线PQ的斜率存在时,可设:PQlykxm=+,由2214ykxmxy=++=,得()222148440kxkmxm+++−=,所以2121222844,1414kmmxxxxkk−+=−=++,()121222214my
ykxxmk+=++=+,所以2282,1414HHkmmxykk==−++,又点H在椭圆C上,代入整理得,22414km+=,从而21,2HHkxymm==−,于是()22222212122284431414411414kmmPQkxxxxkkkkm−=++
−=+−−=+++,点(),HHHxy到直线PQ的距离22311HHkxymmdkk−+==++,所以13322PQHSPQd==△.45.(2022秋·河南安阳·高三统考期中)已知双曲线2222:1(0,0
)xyCabab−=经过点()4,2P,双曲线C的右焦点F到其渐近线的距离为2.(1)求双曲线C的方程;(2)已知(0),,2QD−为PQ的中点,作PQ的平行线l与双曲线C交于不同的两点,AB,直线AQ与双曲线C交于另一点M,直线BQ与双曲线C交于
另一点N,证明:,,MND三点共线.【答案】(1)22184xy−=(2)证明见解析【分析】(1)根据双曲线的渐近线方程和点到直线的距离公式求解;(2)利用韦达定理以及斜率公式证明三点共线.【详解】(1)因为双曲线C的渐
近线方程为byxa=,所以双曲线C的右焦点F到其渐近线的距离为222bcbab==+.因为双曲线C经过点()4,2P,所以2216412a−=,解得28a=.故双曲线C的方程为22184xy−=.(2)
证明:因为2,,(42)(,0,)PQD−为PQ的中点,所以()21,0,PQDk=.设直线l的方程为()()()()1122,,,,,,,,MMNNyxmAxyBxyMxyNxy=+,所以1212,22AQBQyykkxx++==,直线
AQ的方程为1122yyxx+=−,直线BQ的方程为2222yyxx+=−.联立112222184yyxxxy+=−−=,可得()()211221122821160yyxxxx++−+−=,所以()()()()111112221112182822222
1Myxyxxxyxyx+++=−=−+−+−又因为2211184xy−=,所以11112Mxxxxy+=+,则11111224,2MMMxyxyxyxy+==−=.同理可得2222,4NNxxyyy==.()()12212112122112211244
22222MNyyyyxxkxxxyxyxxmxxmmyy−−−====−−+−+−,11111402222MDykxxymy−===−−−,所以MNMDkk=.故,,MND三点共线.46.(2022秋·安徽阜阳·高三安徽省临泉第一中学校考
期中)阿基米德(公元前287年-公元前212年,古希腊)不仅是著名的哲学家、物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率π等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.在平面直角坐标系Oxy中,椭
圆C:()222210xyabab+=的面积为23π,两焦点与短轴的一个顶点构成等边三角形.过点()1,0的直线l与椭圆C交于不同的两点A,B.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设椭圆C的左、右顶点分别为P,Q,直线PA与直线4x=交
于点F,试证明B,Q,F三点共线.【答案】(1)22143xy+=(2)证明见解析【分析】(1)利用条件,建立,,abc的关系,直接求出,ab即可求出结果;(2)分直线斜率存在与不存在两种情况讨论,当斜率不存在时,可直接求
出B,Q,F三点的坐标,从而可利用向量判断出是否共线;当斜率存在时,设出直线方程()1ykx=−,联立方程得到()22223484120kxkxk+−+−=,利用韦达定理得到12xx,间的关系,再求出F点,再利用向量共线得到点共线即可得到证明.【详解
】(1)依题意有222π23π2abacabc===+,解得23ab==,所以椭圆C的标准方程是22143xy+=.(2)(i)当直线l的斜率不存在,易知31,2A,31,2B−,或31,2A−,31,2B,当31,2A
,31,2B−时,直线PA的方程为:()122yx=+,所以点()4,3F,此时,31,2QB=−−,()2,3QF=,显然B,Q,F三点共线,同理31,2A−,31,2B
时,B,Q,F三点共线;(ii)当直线l的斜率存在时,显然斜率0k,设直线l的方程:()1ykx=−,设()11,Axy,()22,Bxy,由()2213412ykxxy=−+=整理可得:()22223484120kxkxk+−+−=,2122834kxxk+=+,2
12241234kxxk−=+,由(1)可得左右顶点分别为()2,0P−,()2,0Q,直线PA的方程为()1122yyxx=++,又因为直线PA与4x=交于F,所以1164,2yFx+,所以()222,QBxy=−,1162,2y
QFx=+,因为()()()122112211622262222yxyxyxyxx−−+−−=++()()()()()1221121211612212258222kxxkxxxxxxkxx−−−−+−++==++,又()22121222
41282582583434kkxxxxkk−−++=−+++2222824402432034kkkk−−++==+,所以()122162202yxyx−−=+,所以QBQF∥,所以B,Q,F三点共线;47.(广东省罗定中学城东学校2023届高三上学期期中)已知椭圆C:
()222210xyabab+=的离心率12e=,点1F,2F为椭圆C的左、右焦点且经过点()1,0Fc−的最短弦长为3.(1)求椭圆C的方程;(2)过点1F分别作两条互相垂直的直线1l,2l,且1l与椭圆交于不同两点A,B,2l与直线xc=交于点
P,若11AFFB=,且点Q满足QAQB=,求PQ的最小值.【答案】(1)22143xy+=(2)5【分析】(1)由通径性质、离心率和椭圆参数关系列方程求参数,即可得椭圆方程;(2)讨论直线斜率,
设()11,Axy,()22,Bxy,()00,Qxy,1l为1xmy=−,注意0m=情况,联立椭圆方程应用韦达定理求12yy+,12yy,结合11AFFB=、QAQB=坐标表示得到101220yyyyyy−=−=−,进而有120122yyyyy=+求Q,再求P坐标,应用两点
距离公式得到PQ关于m的表达式求最值,注意取值条件.【详解】(1)由题意,22222312bacaabc==−=,解得24a=,23b=,所以椭圆的方程为22143xy+=.(2)由(1
)得()11,0F−,若直线1l的斜率为0,则2l为=1x−与直线1x=无交点,不满足条件.设直线1l:1xmy=−,若0m=,则1=则不满足QAQB=,所以0m.设()11,Axy,()22,Bxy,(
)00,Qxy,由2234121xyxmy+==−得:()2234690mymy+−−=,122634myym+=+,122934yym=−+.因为11AFFBQAQB==,即()()()()112210102020
1,1,,,xyxyxxyyxxyy−−−=+−−=−−,则12yy−=,()1020yyyy−=−,所以101220yyyyyy−=−=−,解得1201223yyyyym==−+,则04x=−,即Q34,m−−,直线2l:11xym=
−−,联立111xymx=−−=,解得()1,2Pm−,∴223525PQmm=+−+,当且仅当62=m或62m=−时等号成立∴PQ的最小值为5.48.(2022秋·山东临沂·高三统考
期中)已知椭圆Γ:()22210,22xymmm+=,点,AB分别是椭圆Γ与y轴的交点(点A在点B的上方),过点()0,1D且斜率为k的直线l交椭圆于,EG两点.(1)若椭圆焦点在x轴上,且其离心率是22,求实数m的值;(2)若1mk==,求BEG的面积;(3)设直线AE与直线2
y=交于点H,证明:,,BGH三点共线.【答案】(1)2m=(2)()2213+(3)证明见解析【分析】(1)根据离心率的定义计算即可;(2)联立直线和椭圆方程,根据弦长公式算出EG,用点到直线的距离公式算出三角形的高后即可;(3)联立直线和
椭圆方程,先表示出H坐标,将共线问题转化成证明BGBHkk=,结合韦达定理进行化简计算.【详解】(1)依题意,222212mem−==,解得2m=(负数舍去).(2)1k=的直线经过(0,1),则直线方程为:1yx=
+;1m=,则椭圆的方程为:2212yx+=.设()()1122,,,ExyGxy联立直线和椭圆方程:22112yxyx=++=,消去y得到23210xx+−=,解得1211,3xx=−=,则1240,3yy==,故()1
41,0,,33EF−,于是22144210333EF=−−+−=.依题意知,B为椭圆的下顶点,即(0,2)B−,由点到直线的距离,(0,2)B−到1yx=+的距离为:212+.故142122222332BEGS++==(
3)设()()1122,,,ExyGxy联立直线和椭圆方程:222112ykxxym=++=,得到22222(2)20mkxkmxm++−=,由11(,),(0,2)ExyA,得到直线AE方程为:1122yyxx−=+,令2y=,解得11(22)2xxy−=−,
即11(22),22xHy−−,又22(),Gxy,()0,2B−,为说明,,BGH三点共线,只用证BGBHkk=,即证:2211222(22)2yxxy++=−−,下用作差法说明它们相等:22
121222111122(22)(2)2(322)(2)22(22)(22)2yyyyyxxxxxxy+++−++−+−=−=−−−−,而11221,1ykxykx=+=+,2222221212ykxk
xxx++++==+,11111(322)(2)(322)(12)21(322)ykxkxxx+−++−+==+−,于是上式变为:2112122111(322)(21)(222)kkkxxxx+++−++=++−+
.由韦达定理,2122221222222kmxxmkmxxmk−+=+−=+,于是121212112xxkxxxx+==+,故1211(21)(222)0kxx++−+=,命题得证.面积问题49.(山西省运城市2023届高三上学期期
中)已知12FF,分别是椭圆2222:1(0)xyCabab+=的左、右焦点,()21,2P是椭圆C上一点,且1212PFPF=.(1)求椭圆C的方程;(2)延长12,PFPF,并与椭圆C分别相交于,MN两点,求PMN的面积.【答案】(1)2212xy+=(2)
625【分析】(1)由数量积关系建立关于c的方程,再由点()21,2P在椭圆上,联立关于22,ab的方程组求解即可;(2)由(1)知2PFx⊥轴,由对称性可得N点坐标,再联立直线1PF与椭圆C的方程,
解出M坐标,进而求得面积.【详解】(1)12221,,1,22PFcPFc=−−−=−−,则()()12111122PFPFcc=−−−+=,解得1c=.由2222111,21,abab+==+解得222,1ab==,故椭圆C的方程为221
2xy+=.(2)由(1)可知,直线2PF的方程为1x=,根据对称性可知21,2N−.直线1PF的方程为()214yx=+,联立方程组()221,221,4xyyx+==+整理得25270xx
+−=,解得1x=或75x=−,则72,510M−−.176212255PMNS=−−=.50.(江苏省常州市横林高级中学2022-2023学年高三上学期期中)已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,离心率32e=,且________.在①过
点31,2;②过焦点且垂直于长轴的弦的长度为1;③长轴长为4;这三个条件中任选一个,补充在上面问题中,并解答.(1)求椭圆的标准方程;(2)过右焦点F的直线l交椭圆于P、Q两点.当直线l的倾斜角为π4
时,求POQ△的面积.【答案】(1)2214xy+=(2)265【分析】(1)根据所选条件列方程组,求得22,ab,从而求得椭圆的标准方程.(2)求得直线l的方程并与椭圆方程联立,求得PQ以及O到直线l的距离,从而求得POQ△的面积.【详解】(1)设椭
圆的标准方程为()222210xyabab+=若选①有22222321314caababc=+==+,解得2241ab==,所以椭圆的方程为2214xy+=;若选②有22223221cabaabc===+,解得2241ab==,所以椭圆的
方程为2214xy+=;若选③有2223224caaabc===+,解得2241ab==,所以椭圆的方程为2214xy+=.(2)由(1)可知右焦点为()3,0,当直线l的倾斜角为π4时,可得直线l方程为yx3=−,可得坐
标原点到直线的距离36211d−==+,直线联立椭圆方程整理化简得:258380xx−+=,()2=83458=320−,设()()1122,,,PxyQxy,12835xx+=,1285xx=由弦长
公式可得28388114555PQ=+−=,所以186262525POQS==△.51.(河北省石家庄精英中学2023届高三上学期期中)已知圆心在y轴上移动的圆经过点()0,5A,且与x轴、y轴分别交于(),0Bx、()0,Cy两
个动点,记点(),Mxy.(1)求M的轨迹方程;(2)若直线:24lyx=−与曲线M交于P、Q两点,O为坐标原点,求OPQ△的面积.【答案】(1)25xy=−(2)125【分析】(1)由题意可知,动圆圆
心为50,2yN+,分析可得2ACBN=,结合两点间的距离公式可得出关于x、y的等式,化简可得出点M的轨迹方程;(2)将直线l的方程与曲线M的方程联立,利用弦长公式结合韦达定理求出PQ,利用点到直线的距离公式求出原点O到直线PQ的距离,再利用三角形的面积公式可求得OPQ△的面积.【详解
】(1)解:由题意可知,()0,5A、()0,Cy,设动圆圆心为N,则50,2yN+,由题意可知,AC为动圆一条直径,BN为动圆的一条半径,由2ACBN=可得225522yyx+−=+,整理可得25xy=−,因此,M的轨迹方程为25xy=−.(2)解:设点()11
,Pxy、()22,Qxy,联立2245yxxy=−=−,可得210200xx+−=,2104200=+,由韦达定理可得1210xx+=−,1220xx=−,所以,()22121212451008030PQxxxx=+
+−=+=,原点O到直线PQ的距离为()22445521d==+−,因此,114530125225OPQSPQd===△,即OPQ△的面积为125.52.(广东省江门市新会区新会陈经纶中学2022-2023学年高三
上学期期中)已知点()2,0−在椭圆C:22221(0)xyabab+=上,点()1,02Mmm在椭圆C内.设点A,B为C的短轴的上、下端点,直线AM,BM分别与椭圆C相交于点E,F,且EA,EB的斜率之积
为14−.(1)求椭圆C的方程;(2)记BMES△,AMFS分别为BME,AMF的面积,若14AMFBMESS=△△,求m的值.【答案】(1)2214xy+=(2)153【分析】(1)利用斜率乘积建立方程,把点代入求解椭圆方程;(2)先求出点E,F的
坐标,然后求出线段比例,最后代入三角形面积公式化简求解即可.【详解】(1)设(),Exy,依题意()0,Ab,()0,Bb−,可得2221004EAEBybybybkkxxx−+−===−−−,整
理可得222214xybb+=,又椭圆C过点()2,0−,所以21b=,故椭圆C的方程为2214xy+=;(2)依题意,可知AM:112yxm=−+,代入椭圆方程2214xy+=,整理得()22140mx
mx++=,从而得到22241,11mmEmm−++,又BM:312yxm=−,代入椭圆方程2214xy+=,整理得()229120mxmx+−=,从而得到222129,99mmFmm−+
+,所以222221144131MAmmmmMEmmmm++===−−−−+,22222121293999mmmmMFmMBmmm−−−−+===++,则1sin21sin2AMFBMEAMMFAMFAMMFSSBMMEBMMEBME
==2222222311819993mmmmmmm−++===−+++−,由于14AMFBMESS=△△,所以281194m−=+,解得51533m==.【点睛】思路点睛:解答直线与椭圆的
题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.53.(河北省张家口市第一中学2023届高三上学期期中)已知离心率22e=的椭圆C:()222210xyabab+=的一个焦点为()1,0−.(1)求椭圆
C的方程;(2)若斜率为1的直线l交椭圆C于A,B两点,且423AB=,求直线l的方程.(3)设M是椭圆C上的点,1F,2F为椭圆的焦点,12π3FMF=,求12FMF△的面积.【答案】(1)2212xy+=(2)直线l方程1yx=+或1yx=−.(3)33【分析】(1)根
据焦点坐标和离心率即可解出椭圆方程;(2)设直线l方程为yxm=+,联立椭圆方程再利用弦长公式即可求出直线方程;(3)利用椭圆定义结合余弦定理和三角形面积公式即可得到答案.【详解】(1)由题知21,2===ccea,2,1ab==,椭圆2
2:12xCy+=.(2)设直线l方程为yxm=+,点()11,Axy,()22,Bxy,由方程组2212xyyxm+==+,化简得:2234220xmxm++−=,()2221612228240mmm=−−=−+,可得23m.21212422,33
mmxxxx−+=−=,()22212112||124ABkxxxxxx=+−=+−222422824422423393mmm−−+=−−==,解得1m=,直线l方程1yx=+或1yx=−.(3)由题意得122FF=,设12,MFsMFt==,则根据椭圆定义知
222sta+==,在12MFF△中利用余弦定理知2221222cosststFMF=+−,即()()22224322383stststststst=+−=+−=−=−,解得43st=,所以121211433sin22323FMFSstFMF==
=.54.(江苏省南通市如皋市2022-2023学年高三上学期期中)在直角坐标系xOy中,直线2yx=是双曲线()2222:10,0xyCabab−=的一条渐近线,点()1,0A在双曲线C上,设()(),0Mmnn为双曲线上的动点,直线AM与y轴相交于点P
,点M关于y轴的对称点为N,直线AN与y轴相交于点Q.(1)求双曲线C的方程;(2)在x轴上是否存在一点T,使得TPTQPQ+=,若存在,求T点的坐标;若不存在,说明理由;(3)求M点的坐标,使得MPQ的面积最小.【答案】(1)2214yx−=(2)存在()2,0T或()2,0T−(3
)M的坐标是()2,2或()2,2−或()2,2−或()2,2−−【分析】(1)根据渐近线方程得2ba=,点()1,0A在双曲线C上得1a=,列出方程组求解即可;(2)假设(),0Tt,由直线,AMAN方程得,PQ坐标,由向量的数量积运算可得0TPTQ=,用坐标表示这个结论可得t与,mn关系
,再由点M在双曲线可得结论;(3)直接计算MPQ的面积,用基本不等式可得最小值,从而得点坐标.【详解】(1)由已知得2111baa==,解得12ab==,所以双曲线C的方程为2214yx−=.(2)设(),0Tt,如图:根据
题意得:():11nAMyxm=−−,令0x=得0,1nPm−−,因为点M关于y轴的对称点为N,所以(),Nmn−,则():11nANyxm=−−−,令0x=得0,1nQm+,因为TPTQPQTQTP+==−,平方可得0TPTQ=,因为,,,11nnTP
tTQtmm=−−=−−+,则222222011nnTPTQttmm=−==−−,因为2214nm−=,所以2241nm=−,则24t=,即2t=,所以存在()2,0T或()
2,0T−满足条件;(3)如图:因为222112211211MPQnnmnmnSmmmmmm=+==+−−−,由(2)知2241nm=−,即2214nm=+,代入上式得:222144444244MPQnnnSnnnnnnnn++===+=+=,当
且仅当4nn=,即2n=时等号成立,此时22m=,所以M的坐标是()2,2或()2,2−或()2,2−或()2,2−−时,MPQ的面积最小.55.(湖南省岳阳市第一中学2023届高三上学期期中)在平面
直角坐标系xOy中,过椭圆M:()222210xyabab+=的右焦点的直线30xy+−=交M于A,B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为12.(1)求椭圆M的方程;(2)C,D为M上两点,若四边形ACBD
的对角线CDAB⊥,求四边形ACBD面积的最大值.【答案】(1)22163xy+=(2)863【分析】(1)利用点差法求求椭圆M的方程;(2)设直线CD的方程,通过联立方程组,求出弦长,表示出四边形ACBD的面积,利用函数思想求最大值.【详解】(1)
设()11,Axy,()22,Bxy,()00,Pxy,则有21211yyxx−=−−,又2211221xyab+=,2222221xyab+=,两式相减可得()()22121221211.bxxyyayyxx
+−=−=+−因为1202xxx+=,1202yyy+=,0012yx=,所以222ab=,又由题意知,椭圆M的右焦点为()3,0,故223.ab−=因此26a=,23b=,所以椭圆M的方程为22163xy+=.(2)由2230163xyxy+−=+=,解得43
333xy==−或03xy==,因此224334603.333AB=−+−−=由CDAB⊥,可设直线CD的方程为yxn=+,设()33,Cxy,()44,Dxy,由22163yxnxy=
++=,得2234260.xnxn++−=于是()()22443260nn=−−,即33n−,3443nxx+=−,234263nxx−=.因为直线CD的斜率为1,所以()2243
4334422493CDxxxxxxn=−=+−=−,由已知,四边形ACBD的面积21869.29SCDABn==−当0n=时,S取得最大值,最大值为863.所以四边形ACBD面积的最大值为863.切线问题56.(湖南省常德市五校联盟2022-2023学年高三上学期期中)设抛物线2:
2(0)Eypxp=的焦点为F,过F且斜率为1的直线l与E交于A,B两点,且8AB=.(1)求抛物线E的方程;(2)设()1,Pm为E上一点,E在P处的切线与x轴交于Q,过Q的直线与E交于M,N两点,直线PM和PN的斜率分别为PMk和PNk.求证:PMPNkk+为定值.【答案】(1)24yx
=(2)证明见解析【详解】(1)由题意,,02pF,直线l的方程为2pyx=−,代入22ypx=,得22304pxpx−+=.于是123xxp+=,∴焦点弦12348ABxxpppp=++=+==,解得p=2.故抛物线E的方程为24yx=.(
2)因()1,Pm在E上,∴m=2.设E在P处的切线方程为()21ytx−=−,代入24yx=,得24840tyyt−+−=.由()()2244841610ttt=−−=−=,解得t=1,∴P处的切线方程为y=x+1,从而得()1
,0Q−.易知直线MN的斜率存在,设其方程为()1ykx=+,设()11,Mxy,()22,Nxy.将()1ykx=+代入24yx=,得()2222240kxkxk+−+=.于是12242xxk+=−,121=xx,且()111ykx=+,()221ykx=+.∴()(
)()122112121212122()4221111PMPNxyxyyyxxyykkxxxx+−+−++−−+=+=−−−−()()2212121212228824428224224411214kkkxxxxkkk
xxxxkk−++−−−++−====−+++−+−.故PMPNkk+为定值2.57.(黑龙江省大庆中学2022-2023学年高三上学期期中)已知点()0,0O,点()0,1F,点M是x轴上的动点,点N在y轴上,
直线MN与直线MF垂直,N关于M的对称点为P.(1)求P的轨迹Γ的方程;(2)过F的直线l交Γ于,AB两点,A在第一象限,Γ在A处的切线为,ll交y轴于点C,过C作OB的平行线交l于点,DACD是否存在最大值?若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明
理由.【答案】(1)24xy=(2)存在;214yx=−+【分析】(1)利用向量垂直以及中点坐标公式即可求解,或者利用菱形的性质以及抛物线的定义可判断点P的轨迹是以()0,1F为焦点,1y=−为准线的抛物线.(2)将问题转化为直线
OB与l的倾斜角之差最大.联立直线与抛物线方程,得到韦达定理,求导得切线斜率,即可利用倾斜角与斜率的关系,结合正切的和差角公式以及基本不等式即可求解.【详解】(1)法1:设()()(),0,0,,,MaNbPxy因为MFM
N⊥,所以0MFMN=,即20ab+=.又2,xayb==−,所以202xy−=,所以24xy=.法2:如图,设F关于M的对称点为Q,由已知得,,FQNP互相垂直平分,所以四边形PFNQ为菱形,所以PFPQ=.因为M为
FQ中点,所以1QFyy=−=−,即Q点在定直线1y=−上,因为PQFN∥,所以PQ与直线1y=−垂直,即点P到定点()0,1F的距离等于点P到定直线1y=−的距离,所以点P的轨迹是以()0,1F为焦点,1y=−为准线的抛物线.所以点P的轨迹Γ的方程为24xy=
.(2)ACD存在最大值.延长BO交AC于,EAEBACD=,所以ACD最大即直线OB与l的倾斜角之差最大.由题意可知直线l有斜率,设()()1122:1,,,,lykxAxyBxy=+,(
1>0x)由214ykxxy=+=得,2440xkx−−=,所以12124,4xxkxx+==−.因为242xx=,所以l的斜率112xk=,OB的斜率22224yxkx==.设直线l与OB的倾斜角
为12,,则()2121211212tantantan1tantan1kkkk−−−==++.21212121124242244221188xxxxxxxxxx−−===−=−−++11222xx=−+−.当且仅当
112xx=即12x=,222x=−时等号成立.因为()21tan0−,所以21π,π2−,所以当()21tan−最大时,21−最大,即ACD最大,此时12,2A,所以12244xxk+==−,所以l的方程为214yx=−+.【点睛】圆锥
曲线中取值范围问题的五种求解策略:(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;(3)利用隐含的不等关系建立不等式,
从而求出参数的取值范围;(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.58.(河北省五个一联盟2023届高三上学期期中)点()(),40Mmm为抛物线()220xpyp=上一点,F为其
焦点,已知5FM=.(1)求m与p的值;(2)以M点为切点作抛物线的切线,交y轴于点N,求FMN的面积.【答案】(1)2p=,4m=.(2)10【分析】(1)由5FM=根据抛物线的定义求出p可得抛物线方程;(2)求出抛物线过点M的切线,得出点N的坐
标即可求三角形面积.【详解】(1)由抛物线的定义可知452pFM=+=,即2p=,抛物线的方程为24xy=.又()(),40Mmm在抛物线上,所以4m=,故2p=,4m=.(2)设过M点的方程为4(4)ykx−=−,由24(4)4ykxxy−=−=,消去y得24(4)4xkx
=−+,即2416160xkxk−+−=,令2164(1616)0kk=−−=,解得2k=,所以切线方程为24yx=−.令0x=,得4y=−,即()0,4N−,又(0,1)F,5FN=,11541022FMNMSFNx==
=.59.(河北省唐山市第十-中学2023届高三上学期期中)已知双曲线22121,,3xyFF−=为其左右焦点,点()00,Pxy为其右支上一点,在P处作双曲线的切线l.(1)若P的坐标为()3,2,求证:l为12FPF的角平分线;(2)过12,FF分别作l的平行线1
2,ll,其中1l交双曲线于AB、两点,2l交双曲线于CD、两点,求PAB和PCD的面积之积PABPCDSS的最小值.【答案】(1)证明见解析(2)13【分析】(1)易得点()3,2处的切线方程:21lxy−=,根据:21lxy−=交x轴于点()1,0Q,由1122QFPFQ
FPF=判断;(2)过()00,Pxy的切线00:13xlxyy−=,由00y时,得到003xky=,联立()122:2330lykxxy=+−−=,得到()22122231131kABkxxCDk+=
+−==−,再由12121PlPlFlFldddd−−−−==,然后由122111||1224PABPCDPlPlSSABdCDdAB−−==求解.【详解】(1)解:由题意点()00,Pxy处的切线为00:13xlxyy−=,所以过点()3,2处的切线方程为:21lx
y−=,:21lxy−=交x轴于点()1,0Q,则11223333,113QFPFQFPF===,即1122QFPFQFPF=,所以l为12FPF的角平分线;(2)过()00,Pxy的切线00:13xlxyy−=,当00y时,即P不为右顶点时,003xky=,即22
2002220003311199333xykyyy+===+,(或由直线与单支有两个交点,则13kk=渐近线也可)联立()()2222122:213121230330lykxkxkxkxy=+−−−−=−−=设()()1122,,,AxyBxy,则()21222
12221213123,13Δ121kxxkkxxkk+=−−−=−=+所以()22122231131kABkxxCDk+=+−==−又()12120022220000212133199PlPlFlFlxxddddxxyy−−−−−−−
===++所以122111||1224PABPCDPlPlSSABdCDdAB−−==,()()2222224111331133313kkk+==+−−,当00y=时,即
点P为右顶点时,21222,23,233bABCDPFacPFcaa====+=+=−=−,所以()()12111122223122323233PABPCDABPFCDPSFS=+=−=,所以PABPCDSS的最小值为13.60.(湖北省鄂北六校2022-2023
学年高三上学期期中)如图,已知平行四边形ABCD与椭圆()222210xyabab+=相切,且()4,1A,()1,1B−,()4,1C−−,()1,1D−.(1)求椭圆的方程;(2)若点Р是椭圆上位于第一象限一动点,且点Р处的切线与AB,AD分别交于
点E,F.证明:BEDF为定值.【答案】(1)2214xy+=(2)证明见解析【分析】(1)利用直线与圆相切求出方程中的,ab即可求解;(2)设点()00,Pxy,联立直线l与椭圆C的方程,根据Δ0=求得椭圆过点Р的切线l的方程为0014
xxyy+=,再分别和直线1x=与2533yx=−联立,得到点E与点F的坐标后,即可证明BEDF为定值.【详解】(1)因为()4,1A,()1,1B−,()4,1C−−,()1,1D−,所以直线AB方程为:1y=,直线AD方程为:141(1
)41yx−−=−−−,即2533yx=−,由题意直线AB与椭圆()222210xyabab+=相切,所以1b=,即椭圆方程为()22211xyaa+=,联立22225331yxxya=−+=消去y得22142016()0999xxa+−+=,由
题意,22201614Δ()4()0999a=−−+=,解得24a=,所以椭圆的方程为2214xy+=;(2)设点()00,Pxy,则220014xy+=,由题意知000,0xy,设直线l的方程为()00yykxx−=−,联立()0022
14yykxxxy−=−+=,消去y得()()220000(14)8440kxkykxxykx++−+−−=,依题意,直线l与椭圆相切,则()()()22220000Δ64414440kykxkykx=−−+−−=,即()2200140ykxk−−−=,再整理可
得()22200004210xkxyky−−+−=,因为点Р在椭圆上,所以220014xy+=,代入可得004xky=−,则切线l的方程为0014xxyy+=,令1y=得0044,1yEx−,所以0000044441yyxBExx−−+=+=,由00142533xxyyyx+=
=−得000122038Fyxxy+=+,所以2000012123213113338FyxDFxxy+−=+−=+,所以0000000441212313338yxyxBEDFxxy−++−=+
()()000000000000004444444413133838yxyxyxyxxxyxxy−−+−−++−==++()()()20000002000000444416413133838yxyxyxxxyxxy−−+−
−−==++22000022200000002220000000001616184161683813131313383838xxyxyxyxxxyxxyxxyxxy−−+−−+−+====
+++,为定值,得证.61.(2022秋·江苏淮安·高三统考期中)已知椭圆22:143xyC+=.(1)求该椭圆的离心率;(2)设点00(,)Pxy是椭圆C上一点,求证:过点P的椭圆C的切线方程为00143xxyy+=;(3)若点M
为直线l:x=4上的动点,过点M作该椭圆的切线MA,MB,切点分别为,AB,求△MAB的面积的最小值.【答案】(1)12(2)详见解析;(3)92【分析】(1)利用椭圆离心率定义即可求得该椭圆的离心率;(2)利用直线与椭圆位置关系即可求得过点P的椭圆C的切线方程,进而证得结论成立;(3
)先求得直线AB的方程,求得弦AB的长度,进而求得△MAB的面积表达式,进而求得△MAB的面积的最小值.【详解】(1)椭圆22:143xyC+=中,224,3ab==,则21c=,则2,1ac==,则椭
圆的离心率为12ca=(2)当切线斜率存在时,其方程可设为ykxt=+,由22143ykxtxy=++=,整理得()2223484(3)0kxktxt+++−=,则()()22281634(3)0k
tkt=−+−=,则2234tk=+此时方程的根为()284234ktktk−=−+,则切点横坐标04kxt=−,切点纵坐标220043ktykxttt−+=+==,则03ty=,0003144xktxy=−=−,则切线方程为000334
xyxyy=−+,整理得00143xxyy+=;当切线斜率不存在时,其切点为(2,0)或(2,0)−,切线方程为2x=,满足00143xxyy+=.综上,点00(,)Pxy是椭圆C上一点时,过点P的椭圆C的切线方程为
00143xxyy+=(3)设1122(,),(,)AxyBxy,(4,)Mn,则椭圆C在点,AB的切线方程分别为11143xxyy+=,22143xxyy+=,又M在两条切线上,则114143xny+=,224143xny+=,则直线AB的方程为4143xny
+=,即13nyx+=由2213143nyxxy+=+=整理得,()22212241240nxxn+−+−=,则212122224124,1212nxxxxnn−+==++,则()212122914ABxxxxn=++−()22
222224992448161121212nnnnnn+−=+−=+++,又点M到直线AB的距离222413919ndnn+−==++,则△MAB的面积为()()22222249291199221212nnABdnnnn++=+=
+++令29sn=+,则229ns=−,3s,则()232222929123nsnns++=++,3s令322()3xpxx=+,3x,则()()()224422222634218()033xxxxxpxxx+−+==++恒成立,则322()3x
pxx=+在)3,+上单调递增,则2279()(3)932pxp==+当且仅当0n=即点M坐标为(4,0)时等号成立,则△MAB的面积的最小值为92.62.(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第一二〇中学校考期中)如图,在平面直
角坐标系xOy中,点()00,Mxy在椭圆:2211612xy+=上,从原点O向圆:M()()()222000xxyyrr−+−=作两条切线分别与椭圆交于点A,B,若直线OA,OB的斜率分别为1k
,2k,且1234kk=−.(1)求圆M的半径r;(2)探究22OAOB+是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)4217(2)是定值,2228OAOB+=【分析】(1)设过原点作圆的切线ykx=,利用圆心到直线的距离等于半径得到()22222000
020xrkxykyr−−+−=,利用韦达定理及1234kk=−得到22200347xyr+=,结合点在椭圆上,即可求出半径r;(2)设()11,Axy,()22,Bxy,由1234kk=−,可得22221212169yyxx=,再由点在椭圆上得到2
21112116xy=−,222212116xy=−,即可得到221216xx+=,从而求出22OAOB+的值.【详解】(1)设直线OA,OB的方程分别为1ykx=,2ykx=,过原点作圆的切线ykx=,则0021ykxrk−=+,即()()222
001krykx+=−,即()22222000020xrkxykyr−−+−=,所以2201222034yrkkxr−==−−,即22200347xyr+=,所以2222000033412344214777xyxyr+−+===.(2)是定值,且2228OAO
B+=,理由如下:设()11,Axy,()22,Bxy,因为1234kk=−,所以121234yyxx=−,即22221212169yyxx=①,又A、B在椭圆上,所以221111612xy+=,22221161
2xy+=,所以221112116xy=−,222212116xy=−,代入①可得221212221612112166911xxxx−−=,化简得2212
16xx+=,所以()()222222222211221212OAOBxyxyxxyy+=+++=+++122212221211211616xxxx−−+++=()2212112416242844xx=++=+=,所以2228OAOB+=.
1.(2022秋·河南洛阳·高三洛阳市第一高级中学上学期期中)已知抛物线2:2(0)Cypxp=的焦点为F,过F作斜率为(0)kk的直线l与C交于,AB两点,当2k=时,6AB=.(1)求抛物线C的标准方程;(2)设线段AB的中垂线与x轴交于点P,抛物线C在,AB两点处的
切线相交于点Q,设,PQ两点到直线l的距离分别为12,dd,求12dd的值.【答案】(1)24yx=(2)121dd=【分析】(1)联立直线与抛物线方程,利用弦长公式列式可求出结果;(2)设():1lykx
=−代入24yx=,利用韦达定理求出线段AB的中点为M的坐标,得AB的中垂线方程,令0y=得223,0Pk+,由点到直线距离公式得2121kdk+=.根据导数的几何意义求出切线QA和QB的方程,联立得2(1,)Qk−,再由点到直线的距离公式求出2221
kdk+=,从而可得结果.【详解】(1)当2k=时,直线l的方程为22pyx=−,设()()1122,,,AxyBxy,联立方程组2222pyxypx=−=,消去y得22204pxpx−+=,所以2
2210Δ4434ppp=−=恒成立,122xxp+=,2124pxx=,所以222212121(2)()43436ABxxxxppp=++−=−==,解得2p=,所以抛物线C的方程为24yx=.(2)由(1)知()1,0F,则():1lykx=−,设()()1122,,,AxyBxy,
显然1>0x,20x,线段AB的中点为M,联立方程组()21,4,ykxyx=−=消去y得()2222240kxkxk−++=(0)k,()2242224416160kkk=+−=+恒成立,所以21212224,1kxxxxk++=
=,所以212122244()22kyykxxkkkkk++=+−=−=,所以2222,kMkk+,则AB的中垂线方程为22212kyxkkk+−=−−,令0y=,得223xk=+,所以223,0Pk+
,所以212221|(|23)1kkkkdkk−=+++=.由24yx=(0)y得24yy=,则2yy=,不妨设112yx=,222yx=−,则切线QA的斜率为11212xx=,切线QB的斜率为21x−,则切线QA:11112()yxxxx−=−,即111yxxx=+,切线:QB222
12()yxxxx+=−−,即221yxxx=−−,联立方程组112211yxxxyxxx=+=−−,解得121111xxxyxx=−=−=−,由()222211240kxkxk−++=,21124210xxk−++=,得2212
222111xkk−+=+−,得212222111xkk=++−,得22121211kkxk+++=,得22111kxk+=,因为11112
0011xykxx−==−−,所以11x,而221111kxk+−=,所以22111kxk++=,所以2111kxk++=,则2121111211kkyxkkxk++=−=−=++,所以2(1,)Qk−,所以点Q到直线kxyk0−−
=的距离2222211kkkkdkk−−−+==+.故121dd=.【点睛】关键点点睛:利用导数的几何意义求出切线QA和QB的方程,再联立得Q的坐标是解题关键.2.(江苏省盐城市四校2023届高三上学期期
中)已知椭圆2222:1(0)xyEabab+=的两焦点分别为()()123,0,3,0FF−,A是椭圆E上一点,当12π3FAF=时,12FAF的面积为33.(1)求椭圆E的方程;(2)直线()1111:200lkxykk−+=与椭圆E交于MN,两点,线段MN的中点为
P,过P作垂直x轴的直线在第二象限交椭圆E于点S,过S作椭圆E的切线2l,2l的斜率为2k,求12kk−的取值范围.【答案】(1)2214xy+=(2)()0,+【分析】(1)根据题意得3c=,再结合椭圆定义,余弦定理、三角形面积公式可求得b的值,从而可得椭圆方程;(2)先由直线和椭圆联立
表示出点P,点S的横坐标,再由点P,点S的横坐标相等,得出12,kk之间的关系,从而表示出12kk−(保留1k),进而求出结果.【详解】(1)由题意得3c=,由椭圆定义可得122AFAFa+=,又12π3FAF=,由余弦定理可得:()2222212121
212121212122cos22AFAFAFAFFFAFAFFFFAFAFAFAFAF+−−+−==22212121212424421222aAFAFcbAFAFAFAFAFAF−−−===,所以21243bAFAF=,又122121π1433sin2
32323FAFbSAFAF===,解得1b=,所以2224abc=+=,故椭圆E的方程为2214xy+=.(2)直线()1111:200lkxykk−+=,设()()1122,,,MxyNxy,联立1l与E得11222014kxykxy−+
=+=,所以()222211114161640kxkxk+++−=,()()()222211116414164160kkk=−+−=恒成立,所以22111212221116164,1414kkxxxxkk−+=
−=++,故2121218214PSxxkxxk+==−=+,设直线2l为2ykxm=+,20k,联立22214ykxmxy=++=,所以()22222148440kxkmxm+++−=,由()()(
)22222Δ8414440kmkm=−+−=可得22214km+=,所以22224414Skmkxkm=−=−+,则212218414kkkm−=−+,所以得()42212222222141414kkkmkk
==++,所以21221281kkk=+,则21121121212211818kkkkkkk−=−=−++,由于函数2118yk=+在()10,k+上为减函数,所以函数21218yk=+在()10,k+上为增函数,所以函数212118y
k−+=在()10,k+上为减函数,所以2122111218k−−+,所以()120,kk−+.【点睛】关键点点睛:本题第(2)问通过联立直线1l与E表示出P点横坐标,再通过联立2l(设方程)与E表示出S点横坐标,由P点横坐标与S点横坐标相等得到21221281kkk=+
是解题的关键,然后表示出12kk−,进而求出结果.3.(2022秋·江苏南通·高三统考期中)已知圆O:2216xy+=与y轴相交于A,B两点(点A在x轴的上方),过点B作圆O的切线1l,P是平面内一动点,过点P作1l的垂线,
垂足为Q,且()0PQPAQA+=,记点P的运动轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点A且斜率不为0的直线2l与曲线C相交于M,N两点,线段MN的垂直平分线交y轴于点D,证明:ADMN为定值.【答案】(1)216xy=(2)见解析【分析】(1)设P点坐标为(,)xy,根据()
0PQPAQA+=,即可求得轨迹方程;(2)联立曲线C与直线2l,求出||MN的长度,再根据线段MN的垂直平分线交y轴于点D,求出||AD的长度,即可得出||||ADMN为定值.【详解】(1)设(,)Pxy,由题可得,(0,4)A,(0,4)B−,(),4Qx−,(0,
4)PQy=−−,(,4)PAxy=−−,(,8)QAx=−,因为()0PQPAQA+=,所以有[(0,4)(yx−−+−,4)](yx−−,8)0=,即(x−,2)(yx−−,8)0=,即216xy=,所以2:16Cxy
=.(2)设直线2l的斜率为()0kk,线段MN的中点为E,因为直线2l过点A,所以2:4lykx=+,设1(Mx,1)y,2(Nx,2)y,联立2241664016ykxxkxxy=+−−==,25622560k=+恒成立,1216
xxk+=,1264xx=−,222221212||1()4125625616(1)MNkxxxxkkk=++−=++=+,因为MN的中点为E,所以横坐标为1282xxk+=,又因为点E在直线2l上,所以2(8,84)Ekk+,设MN的垂直平分线为3l,则斜率为1k
−,231:(84)(8)lykxkk−+=−−,即21812yxkk=−++,则2(0,812)Dk+,2||8(1)ADk=+,所以||1||2ADMN=,为定值.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的范围,最值或定值问题,可根据题意构造关于参数的目标函数,然后根据题目中给出的范围或由判别式得到的
范围求解,解题中注意函数单调性和基本不等式的作用.另外在解析几何中还要注意向量的应用,根据向量的共线得到点的坐标之间的关系,进而为消去变量起到了重要的作用.4.(2022秋·云南·高三云南民族大学附属中学校
考期中)已知椭圆2222:1(0)xyEabab+=经过点()0,2,且离心率为63,F为椭圆E的左焦点,点P为直线:3lx=上的一点,过点P作椭圆E的两条切线,切点分别为A,B,连接AB,AF,BF
.(1)证明:直线AB经过定点()2,0M;(2)若记AFM△、BFM的面积分别为1S和2S,当12SS−取最大值时,求直线AB的方程.参考结论:()00,Qxy为椭圆22221xyab+=上一点,则过点Q的椭圆的切线方程为00221xxyyab+=.【
答案】(1)证明见解析(2)320xy+−=或320xy−−=【分析】(1)由题求出椭圆的标准方程,根据参考结论得两条切线的方程,由点P为两切线的交点,得直线AB的方程,可求出直线所过定点;(2)由直线AB所过定点设直线方程,与椭圆联立,计算面积之差,利用基本不等式求出最值,及取最值
时直线的方程.【详解】(1)由题意可得2222263bcaabc===+,即26a=,22b=,故椭圆E的方程为22162xy+=,设()11,Axy,()22,Bxy,()03,Py,由参考结论知过点P在A处的椭圆E的切线方程为11162
xxyy+=,同理,过点P在B处的椭圆E的切线方程为22162xxyy+=,点P在直线PA,PB上,101202122122yyxyyx+=+=,直线AB的方程为0122xyy+=,即020−+=xyy,可得200xy−==,则直线AB过定点()2,0M;(2)由(1
)知,()2,0F−,4FM=,设直线AB的方程为2xty=+,联立22236xtyxy=++=,得()223420tyty++−=,故12243tyyt+=−+,12223yyt=−+,为111122==FMyyS,222122==FMyyS12121228884322
33323−=−=+===++tSSyyyyttt,当且仅当3tt=,即3t=时取等号,此时直线AB的方程为32xy=+,即320xy+−=或320xy−−=.【点睛】思路点睛:第二问思路设直线AB的方程为2xty
=+与椭圆方程联立,利用韦达定理代入12122−=+SSyy,然后利用基本不等式求出结果,考查了学生的思维能力、运算能力.5.(辽宁省重点高中沈阳市郊联体2022-2023学年高三上学期期中考试)已知椭圆C:22221(0)xyabab+=的离心率为63,两焦点与短轴两顶点围成的四边形的
面积为42.(1)求椭圆C的标准方程;(2)我们称圆心在椭圆C上运动,半径为2a的圆是椭圆C的“卫星圆”,过原点O作椭圆C的“卫星圆”的两条切线,分别交椭圆C于A,B两点,若直线OA,OB的斜率存在,记为1k,2k.①求证:
12kk为定值;②试问22OAOB+是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)22162xy+=(2)①12kk为定值13−,证明见解析;②22||||OAOB+为定值8【分析】(1)由已知条件列方程组求出,ab,可得椭圆C的标准
方程;(2)设直线OA,OB的方程,由相切列等式利用韦达定理求12kk;直线方程与椭圆方程联立,表示出22OAOB+,利用已知条件化简即可.【详解】(1)依题意得22224263bccaabc===+,解得6,2ab==,所以椭圆
C的标准方程为22162xy+=.(2)①直线OA,OB的方程分别为12,ykxykx==,设椭圆C的“卫星圆”的圆心为()00,xy,因为直线OA,OB为“卫星圆”的两条切线,则100216221kxyak−
==+,200226221kxyak−==+化简得()222011000234230xkkxyy−−+−=,()222022000234230xkkxyy−−+−=,所以1k,2k为方程()2220000234230xkkxyy−−+−=的
两根,故2122002323kyxk−=−,又因为2200162xy+=,所以22002200122323123963kyyxyk−−===−−−,故12kk为定值13−;②设()()1122,,,AxyBxy,由
1112211162ykxxy=+=,2222222162ykxxy=+=,解得2212221266,3131xxkk==++,()()22122212226611|||313|1kkkOAOBk=++
++++,由于1213kk=−,所以222119kk=,得()()()222122112221118|61291813313||131|kkOAOkBkkk++++=+==+++,所以22||||OAOB+为定值8.【点睛】方法点睛
:解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等
特殊情形.强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.6.(2022秋·江苏南通·高三校考期中)已知动圆M恒过定点10,8F,圆心M到直线14y
=−的距离为1,8ddMF=+.(1)求M点的轨迹C的方程;(2)过直线1yx=−上的动点Q作C的两条切线12,ll,切点分别为,AB,证明:直线AB恒过定点.【答案】(1)212xy=(2)证明见详解【分析
】(1)设(),Mxy,由题意可得22111488yxy+=+−+,化简整理即可;(2)设()()()221122,2,,,,1AxxBxxQtt−,结合导数的几何意义分析可得12,xx为方程2241
0xtxt−+−=的两根,结合韦达定理求直线AB的方程,即可得结果.【详解】(1)设(),Mxy,则2211,84MFxydy=+−=+,因为18dMF=+,即22111488yxy+=+−+,当104y+,即14y−时,
则22111488yxy+=+−+,整理得212xy=;当104y+,即14y−时,则22111488yxy−−=+−+,整理得2108xy=+,不成立;综上所述:M点的轨迹C的方程212xy=.(2)由(1)
可知:曲线C:212xy=,即22yx=,则4yx=,设()()()221122,2,,,,1AxxBxxQtt−,可知切线QA的斜率为14x,所以切线QA:()211124yxxxx−=−,则()2111124txxtx−−=−,整理得21124
10xtxt−+−=,同理由切线QB可得:2222410xtxt−+−=,可知:12,xx为方程22410xtxt−+−=的两根,则121212,2txxtxx−+==,可得直线AB的斜率()221212122224ABxxkxxtxx−==+=−,设AB的中点为(
)00,Nxy,则()2222121200121222,24122xxxxxtyxxxxtt++====+−=−+,即()2,41Nttt−+,所以直线AB:()()2414ytttxt−−+=−,整理得11
44ytx−=−,所以直线AB恒过定点1,14P.【点睛】方法点睛:过定点问题的两大类型及解法(1)动直线l过定点问题.解法:设动直线方程(斜率存在)为ykxt=+,由题设条件将t用k表示为tmkn=+,得()ykxmn=++,故动直线过定点(),mn−
;(2)动曲线C过定点问题.解法:引入参变量建立曲线C的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.7.(福建省南平市浦城县第三中学2023届高三上学期期中)如图所示,在直角坐标系xOy中,椭圆C:2212xy+=,直线l:30xy
++=,点P是直线l上的动点,过点P作C的两条切线,切点分别为A,B,连接OP,交AB于点M.(1)求证:直线AB过定点,并求出此定点的坐标;(2)设PAB的面积为1S,PAM△的面积为2S,求12SS的值.【答案】(1)证明见解
析,21,33−−(2)2【详解】(1)设()00,3−−Pxx,()11,Axy,()22,Bxy.当直线PA的斜率存在时,设C在A处的切线方程为()11=+−ykxykx,将其代入C的方程得()()()2222
1111124220++−+−−=kxkykxxykx.根据相切得()()()2222111116412220=−−+−−=kykxkykx,化简得22211112202++=xykxyk,即()21120+=ykx,∴11
2xky=−.因而直线PA的方程为1112xxyy+=.同理,直线PB的方程为2212xxyy+=.当直线PA或PB的斜率不存在时,也满足以上方程.又∵点P在两切线上,∴()0101312+−−=xxxy,()0202312
+−−=xxxy.这说明A,B的坐标满足方程()00312+−−=xxxy,故直线AB的方程为()00312+−−=xxxy,化简得()02620−−−=xxyy,∴直线AB过定点21,33−−
.(2)直线OP的方程为003−−=xyxx,与直线AB的方程联立,解得M的横坐标为()02200223=++Mxxxx.将直线AB的方程代入C的方程,得()()()2200222000221202333
+−+−=+++xxxxxx.∴()01222004223+==++Mxxxxxx.因此M为AB的中点,故122SS=.8.(辽宁省沈阳市四校2023届高三上学期期中)已知以()2,3E−为焦
点的椭圆过()()2,0,2,0AB−,记椭圆的另一个焦点F的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)若直线l是曲线C的切线,且l与直线3yx=和3yx=−分别交于点,MN,与x轴交于点Q,求证:2||QMQNOQ+为定值.【答案
】(1)221(0)3yxx−=(2)证明见解析【分析】(1)根据题意,由双曲线的定义,即可得到结果;(2)根据题意,分直线的斜率存在与不存在分别讨论,结合韦达定理代入计算,即可得到证明;【详解】(1)由题意得AEAFB
EBF+=+,即24AFBFAB−==,所以F的轨迹是以,AB为焦点的双曲线的右支,方程为221(0)3yxx−=(2)当切线l的斜率存在时,设切线l为()0ykxmk=+,则,0mQk−,联立2213ykxmyx=+−=可得:()2223230kxkmxm−−−−
=,则()()2222Δ44330kmkm=−−−−=,即223mk=−,设()()1122,,,MxyNxy,直线3yx=和3yx=−是曲线C的渐近线,联立2203ykxmyx=+−=可得:()222320kxkmxm−−−=,则1222122233kmxxkmxxk+=−−
=−,()()()222121212223113mmmmQMQNkxxkxxxxkkkkk=+++=++++=+,22223||1mOQkk==−,所以2||4QMQNOQ+=.当切线l的斜率不存在时,易知2||4QMQNOQ+=.
【点睛】关键点睛:本题主要考查了直线与双曲线的位置关系,难度较难,解答本题的关键在于分直线的斜率存在与不存在讨论,然后联立直线与双曲线方程,结合韦达定理代入计算.9.(2022秋·山东·高三山东师范大学附中校考期中)已知22xpy=()0p的焦点为
F,且经过F的直线被圆()223192xy−++=截得的线段长度的最小值为4.(1)求抛物线的方程;(2)设坐标原点为O,若过点()2,0作直线l与抛物线相交于不同的两点P,Q,过点P,Q作抛物线的切
线分别与直线OQ,OP相交于点M,N,请问直线MN是否经过定点?若是,请求出此定点坐标,若不是,请说明理由.【答案】(1)22xy=(2)直线MN经过定点()2,0A.【分析】(1)依题意得到5FT=从而利用两点距离公式求得p,从而得解;(2
)根据抛物线求出切线方程,从而求得,MN的坐标,进而求得MN的方程,再令2x=,即可得出定点.【详解】(1)因为抛物线22xpy=的焦点为0,2pF,圆()223192xy−++=的圆心31,,32Tr−=,而经过F的直线被圆
T截得的线段长度2224rd−,其中d为圆心T到直线的距离,则2294d−,所以5d,显然,d的最大值为焦点F到圆心T的距离,即5FT=,所以23152p++=,又0p,解得1p=或7p=−(舍),故抛物线的方程为22xy=.(2)设点()
11,Pxy,()22,Qxy,()2,0A,由22xy=,即212yx=,得yx=,则点P处的切线方程为()21111112yyxxxyxxx−=−=−,直线OQ的方程为:22xyx=,则点22112121
2,242xxxMxxxx−−,同理点222212121,242xxxNxxxx−−,可得:()()()()221221121212121221222212121212122122424222222M
Nxxxxxxxxxxxxxxxxkxxxxxxxxxxxx−−−−−−==−−−−−−()()()()()()122112121222331212121221222xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx−++=
=+−−+−,直线MN的方程为:()()22121212122121212124222xxxxxxxyxxxxxxxxx+−=−−−+−,注意到点P,Q满足()()()2212122112121222222yyxxx
xxxxxxx=−=−=+−−,2222121212121212412MNxxxxxxxxkxx+=−=−直线MN的方程为221212112121242122xxxxxyxxxxxxx−=−
−−−.注意令2x=,则2221212112121121212121242242122212xxxxxxxxxxyxxxxxxxxxx−−−=−=−−−−−()211132212112111122211
212121114426120222422612122xxxxxxxxxxxxxyxxxxxxxxxx−−−−+−===−=−−−−+−−,直线MN经过定点()2,0A.10.(湖南省岳阳市第五中学2022-2023学年高三上学期期中)在ABC中,点()1,0A−,()10B,,A
BC的周长为6.(1)求点C的轨迹Ω的方程;(2)若椭圆22221(0)xyabab+=上点()00,xy处的切线方程是00221xxyyab+=,①过直线:4lx=上一点M引Ω的两条切线,切点分别是P、Q,求证:直
线PQ恒过定点N;②是否存在实数,使得PNQNPNQN+=,若存在,求出的值,若不存在,说明理由.【答案】(1)22143xy+=(2x)(2)①证明见解析;②存在实数43=【分析】(1)依题意可得4CACBAB+=
,再由定义法即可求结果;(2)①通过题设发现切点P、Q的坐标满足一个同构方程,从而得出直线PQ的方程求出过的定点;②涉及到直线与圆锥曲线相交的问题,若用的是代数法,一般是联立方程化简,结合韦达定理将所求表达出来再进化简转化等,注意设而不求的思想方法【详解】(1
)因为点()1,0A−,()10B,,所以2AB=,又ABC的周长为6,所以4CACBAB+=,所以点C在以()1,0A−,()10B,为焦点的椭圆上(除长轴上两顶点外),其中1c=,2a=,所以223bac=−=,所以点C的
轨迹Ω的方程为22143xy+=(2x).(2)①设切点坐标为()()1122,,,PxyQxy,直线l上的点M的坐标()4,t,则切线方程分别为11221,14343xxyyxxyy+=+=,又两切线均过点M,即11221,133ttxyxy+=+=,从而点P、Q的坐标都适合方程13txy+
=,而两点之间确定唯一的一条直线,故直线PQ的方程是13txy+=,显然对任意实数t,点()1,0都适合这个方程,故直线PQ恒过定点()1,0N.②将直线PQ的方程13txy=−+,代入椭圆方程,得223
141203tyy−++−=,即2242903tyty+−−=,显然0,122612tyyt+=+,1222712yyt−=+,不妨设()2221211190,0,13ty
yPNxyy+=−+=,同理2293tQNy+=−.所以2122121211311399yyPNQNyyyytt−=+=−==++()222221221226108121233279912tyyttyyttt+−++−
=−++−+22114491444939tt+==+故存在实数43=,使得PNQNPNQN+=.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()11,xy、()22,xy;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到
关于x(或y)的一元二次方程,必要时计算;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12xx+、12xx的形式;(5)代入韦达定理求解.11.(广东省广州市白云中学2023届高三上学期期中)已知椭圆22221xya
b+=(0a,0b)的离心率为22,左、右焦点分别为1F,2F,B为C的上顶点,且12BFF△的周长为2623+.(1)求椭圆C的方程;(2)设圆22:2Oxy+=上任意一点P处的切线l交椭圆C于点M、N.求证:2211||||OMON+为定值.【答案】(1
)22163xy+=;(2)证明见解析.【分析】(1)根据给定条件,求出,,abc即可作答.(2)直线l的斜率存在时,设出其方程并与椭圆方程联立,借助韦达定理推理计算,再验证斜率不存在的情况作答.【详解】(1)设椭圆
C的半焦距为c,因为12BFF△的周长为2623+,则222623ac+=+,椭圆的离心率为22,则22ca=,解得6,3ac==,则23b=,所以椭圆C的方程为22163xy+=.(2)当直线l的斜率不存在时,直线:2lx=,与椭圆方程联立解得222,2xy==,
则22111||||2,||||2OMONOMON==+=,当直线l的斜率存在时,设直线()()1122:,,,,lykxmMxyNxy=+,由2226ykxmxy=++=消去y并整理得:()222214260kxmkxm+++−=,显然点P在椭
圆C内,即直线l与C必交于两点,有2121222426,2121mkmxxxxkk−−+==++,又直线l与圆222xy+=相切,即2||21mk=+,即2222mk=+得2224222212222222112
162(26)16324(21)1(2(21))2xxxmkmkkxkkkxx−+++−=++=++−=,显然22221122113,322xyyx=−=−,即有2222221222113,31122xyxxyx+=+=++,因此22122222222212211122216(
)1111231||||92)()(4xxOMONxyxyxxxx+++=+=+++++()()()()422242242242222281626213240816480162212448692121kkkkkkkkkkkk++++++===++−++++++,所以2211||
||OMON+为定值12.【点睛】方法点睛:(1)引出变量法,解题步骤为先选择适当的量为变量,再把要证明为定值的量用上述变量表示,最后把得到的式子化简,得到定值;(2)特例法,从特殊情况入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.12.(辽宁省重点高中沈阳
市郊联体2022-2023学年高三上学期期中考试)已知经过点262,33M的椭圆2212:13yxCa+=的上焦点与抛物线22:Cxmy=焦点重合,过椭圆1C上一动点Q作抛物线2C的两条切线,切点分别为,AB.(1)求1C和2C的方程;
(2)当Q在椭圆1C位于x轴下方的曲线上运动时,试求QAB面积的最大值.【答案】(1)221:143yxC+=,22:4Cxy=(2)82【分析】(1)将点M坐标代入椭圆方程即可求出2a,从而求出椭圆方程
与其上焦点坐标,则可求抛物线方程;(2)依题意AB的斜率存在,设()11,Axy,()22,Bxy,:ABykxm=+(0m),联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,利用导数的几何意义表示出切线QA、QB,联立得到Q点坐标,从而得到2231612mk+=,设AB的中点为D,表示出D点坐标
,则1212QABSxxQD=−,最后由二次函数的性质计算可得.【详解】(1)因为点262,33M的椭圆2212:13yxCa+=,所以2222623313a+=,解得24a=,所以椭圆221:143yxC+=,
则椭圆的上焦点为()0,1,所以14m=,解得4m=,则抛物线22:4Cxy=.(2)依题意AB的斜率存在,设()11,Axy,()22,Bxy,:ABykxm=+(0m),由24ykxmxy=+=,消去y整理得2440xkxm−−=,所以1212244Δ16160xxkxxmkm+=
=−=+,因为214yx=,则2xy=,所以QA:()211142xxyxx−=−,即QA:21124xxyx=−,同理可得QB:22224xxyx=−,由直线QA的方程与直线QB的方程联立有
2222112424xxyxxxyx=−=−,可得122xxx+=,将122xxx+=代入直线21124xxyx=−可得124xxy=,所以1212,24xxxxQ+,即()2,Qkm−,因为点Q在椭圆22143yx+=上,所以22143
4mk+=,即2231612mk+=,设AB的中点为D,则12222Dykmkmxx=+=++,即()22,2Dkkm+,所以()()22121212112222QABSxxQDxxkmxxkm=−=−+=−+()()2212124xxxxkm=+−+()224kmkm=++
()3224km=+,因为2231612mk+=,所以22012316mk−=,解得22m−,又0m,所以02m,则22238251616312123kmmmm+=+=−−+−,所以当2m=时()m2ax2mk+=,又32yx=在
()0,+上单调递增,此时()322482km+=,所以()max82QABS=.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()11,xy、()22,xy;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,必要
时计算;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12xx+、12xx的形式;(5)代入韦达定理求解.13.(河北省冀东名校2022-2023学年高三上学期期中)已知椭圆()222:102xyCbb
+=的右顶点和上顶点分别为A,B,M为线段AB的中点,O为坐标原点,且212OMABb=−.(1)求椭圆C的方程;(2)已知圆22:3Oxy+=,P为圆O上任意一点,过点P作椭圆C的切线,交圆O于点Q,若OP与OQ斜率都存在,求证:OPOQkk为定值.【答案
】(1)2212xy+=(2)证明见解析【分析】(1)由条件结合向量的坐标运算列方程求b,可得椭圆方程;(2)在PQ的斜率不存在时求OPOQkk的值,当PQ的斜率存在时,设直线PQ的方程为ykxm=+,联立直线与圆的方程
结合设而不求法求OPOQkk,由直线与椭圆相切求,km的关系,由此证明结论.【详解】(1)依题意可得()2,0A,()0,Bb,()2,ABb=−,2,22bM,所以2211122OMABbb=−+=−,所以21b=,所以椭圆C的方程为:2212xy+=.(2)若PQ的斜
率不存在,则()2,1P,()2,1Q−或()2,1P−,()2,1Q−−,此时12OPOQkk=−;若PQ的斜率存在时,可设直线PQ的方程为ykxm=+,()11,Pxy,()22,Qxy,由22,3,ykxmxy=+
+=联立消去y可得,()2221230kxkmxm+++−=,方程()2221230kxkmxm+++−=的判别式()()2222224413124120kmkmkm=−+−=−+,12221kmxxk+=−+,2122
31mxxk−=+,()()221212231mkyykxmkxmk−=++=+,所以221221233OPOQyymkkkxxm−==−,当直线PQ与椭圆相切时,由22,1,2ykxmxy=++=联立消去y可得,
()222214220kxkmxm+++−=,()()222216421220kmkm=−+−=,化简得2221km+=,所以12OPOQkk=−,综上可得OPOQkk为定值12−.【点睛】关键点点睛:(1)解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,
消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.14.(2022秋·江苏镇江·高三统考期中)已知椭圆()2222:10xyCab
ab+=的左右焦点分别为1F、2F,左右顶点分别为A、B,P是椭圆C上异于A、B的任意一点,PA、PB斜率之积为34−,且PAB的面积最大值为23.(1)求椭圆C的方程;(2)直线1PF交椭圆C于另一点Q,分别过P、Q作椭圆的切线,这两条切
线交于点M,证明:1MFPQ⊥.【答案】(1)22143xy+=(2)证明见解析【分析】(1)设出()00,Pxy,表达出20220PAPBykkxa=−,结合2200221xyab+=求出32ba=,根据PAB的面积最大值求出2a=,3b=,求出椭圆方程;(2)
设()11,Pxy处椭圆的切线方程为()11yykxx−=−,联立椭圆方程,有根的判别式等于0得到切线方程,同理得到Q处的切线方程为22143xxyy+=,联立两切线方程,得到点M的横坐标,可设点()4,Mt−,得到直线PQ的方程为
13tyx−+=,得到11PQMFkk=−,证明出结论.【详解】(1)设点()00,Pxy,由(),0Aa−,(),0Ba,知200022000PAPByyykkxaxaxa==+−−,因为P在椭圆C上,所以2200221x
yab+=,即()2222002byaxa=−,则220222034PAPBybkkxaa==−=−−,32ba=.因为PAB的面积最大值为23,21322322Sababa====,2a=,3b=,即椭圆22:143xy
C+=.(2)下面证明椭圆2222:1(0)xyEabab+=在()00,Pxy处的切线方程为00221xxyyab+=,理由如下:当00y时,故切线的斜率存在,设切线方程为ykxm=+,代入椭圆方程得:()22222222220akbxakmxamab+++−=,由
()()()222222222240akmakbamab=−+−=,化简得:22220akmb−+=,所以()2220222222022akmakmakxmmakb−−−===+,把20akxm−=代入00y
kxm=+,得:20bym=,于是2200022200mxxbxbkaayay=−=−=−,则椭圆的切线斜率为2020bxay−,切线方程为()200020bxyyxxay−=−−,整理得到2222220000ayy
bxxaybx+=+,其中22222200bxayab+=,故222200ayybxxab+=,即00221xxyyab+=,当00y=时,此时0xa=或a−,当0xa=时,切线方程为xa=,满足00221xxyyab+=
,当0xa=−时,切线方程为xa=−,满足00221xxyyab+=,综上:椭圆2222:1(0)xyEabab+=在()00,Pxy处的切线方程为00221xxyyab+=;所以()11,Pxy处的切线方程为11143xxyy+=,同理可得()22,Qxy处的切线方程为221
43xxyy+=,由1122143143xxyyxxyy+=+=得交点M横坐标()()()()21211221122144411Myyyyxxyxymyymyy−−===−−−−−,可设点()4,Mt−,则有1122
41434143xtyxty−+=−+=,所以直线PQ的方程为13tyx−+=,知3PQkt=,又1413MFttk==−−+,所以1313PQMFtkkt=−=−,所以1MFPQ⊥,即证.【点睛】过圆()()2
22xaybr−+−=上一点()00,xy的切线方程为:()()()()200xaxaybybr−−+−−=,过圆()()222xaybr−+−=外一点()00,xy的切点弦方程为:()()()()200xaxaybybr−−+−−=.过椭圆22221xyab+=上一点()00,Pxy的切线方程为
00221xxyyab+=,过双曲线22221xyab−=上一点()00,Pxy的切线方程为00221xxyyab−=