【文档说明】【精准解析】专题56定点、定值、探索性问题-(文理通用)【高考】.docx,共(40)页,1.726 MB,由小赞的店铺上传
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专题56定点、定值、探索性问题最新考纲1.掌握解决直线与椭圆、抛物线的位置关系的思想方法.2.了解圆锥曲线的简单应用.3.理解数形结合的思想.重点难点突破【题型一】定点问题【典型例题】已知双曲线T1:的离心率为,若抛物线的焦点到双曲线T1的渐近线的距
离为.已知点E(2,0)为抛物线T2内一定点,过E作两条直线交抛物线T2于A,B,C,D,且M,N分别是线段AB,CD的中点.(Ⅰ)求抛物线T2的方程;(Ⅱ)若kAB+kCD=2,证明:直线MN过定点.【解答】(Ⅰ)解:双曲线T
1的离心率为,即,则,得到.∴渐近线为y=±x,又抛物线T2:y2=2px(p>0)的焦点为(,0),则焦点到y=x的距离d,解得p=1.可得抛物线的方程为y2=2x.(Ⅱ)证明:由题意知,kAB+k
CD=2,不妨设AB的斜率kAB=k,则CD的斜率kCD=2﹣k,∴AB的直线方程是:y=k(x﹣2),CD的直线方程是y=(2﹣k)(x﹣2),设A(x1,y1),B(x2,y2),由,得,k2x2﹣(4k2+2)x+4k2=0,则x1+x2,x1x2=4,∴y1+y2=k(x1﹣2)+k(x2
﹣2)=k(4)﹣4k,∵M是AB的中点,∴点M(2,),同理可得,点N(2,),∴直线MN的方程是:y•(x﹣2),化简得,y,∴直线MN过定点(2,).【再练一题】已知抛物线C1:y2=2px(p>0)与椭圆C2:1有一个相同的焦点,过点A(2,0)且与x轴不垂
直的直线l与抛物线C1交于P,Q两点,P关于x轴的对称点为M.(1)求抛物线C1的方程;(2)试问直线MQ是否过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.【解答】解:(1)由题意可得抛物线的焦点为椭圆的右焦点,坐标为(1,0
),所以p=2,故抛物线的方程为y2=4x,(2)因为点P关于x轴的对称点为M,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则M(x1,﹣y1),设直线PQ的方程为y=k(x﹣2),代入y2=4x得k2x2﹣4(k2+1)x+4k2=0,∴x1x2
=4,设直线MQ的方程无y=mx+n,代入y2=4x得m2x2﹣(2mn﹣4)x+n2=0,∴x1x24,∵x1>0,x2>0,∴2,即n=2m,∴直线MQ的方程为y=m(x+2),故过定点(﹣2,0).思维升华圆锥曲线中定点问题的两种
解法(1)引进参数法: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: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.【题型二】定值问题【典型例题】已知椭
圆C:1(a>b>0)的右焦点F2与抛物线y2=4x的焦点重合,且其离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)已知与坐标轴不垂直的直线l与C交于M,N两点,线段MN中点为P,问kMN•kOP(O为坐标原点)是否为定值?请说明理由.【解答】解:(1)抛物线y2=4x的焦点为(1,0),∴椭圆C的
半焦距为c=1,又椭圆的离心率e,∴a=2,则b.∴椭圆C的方程为;(2)由题意可知,直线l的斜率存在且不为0,设l的方程为y=kx+m,联立,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0.△>0即只需n2<4k2+3.设M(x1,y1),N(
x2,y2),则,,∴P(),∴.∴.【再练一题】已知抛物线E:y2=2px(p>0)与椭圆C:有相同的焦点F,且两曲线相交于点,过F作斜率为k(k≠0)的动直线l,交椭圆C于M,N两点.(Ⅰ)求抛物线E和椭圆C的方程;(Ⅱ)若A为椭
圆C的左顶点,直线AM,AN的斜率分别为k1,k2,求证:为定值,并求出该定值.【解答】解:(Ⅰ)两曲线相交于点,可得2p•,即p=2,则抛物线的方程为y2=4x;由两曲线有相同的焦点F(1,0),由椭圆的定义可得2a4,即有a=2,b,则椭圆方程为1;(Ⅱ)证明:
由题意可得A(﹣2,0),设M(x1,y1),N(x2,y2),设直线l的方程为y=k(x﹣1),联立椭圆方程可得(3+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0,可得x1+x2,x1x2,再由k()4.可得为定值4.思维升华圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略(1)求代数式为定值.依题意设
条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式、化简即可得出定值.(2)求点到直线的距离为定值.利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简、变形求得.(3)求某线段长度为定值.利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简、变形即可求得.【题型三】探索性问题【
典型例题】已知圆A:x2+y2+2x﹣15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,设点N的轨迹为C.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)若直线y=k(x﹣1)与曲线C相交于P,Q两点,试
问:在x轴上是否存在定点R,使当k变化时,总有∠ORP=∠ORQ?若存在,求出点R的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(Ⅰ)圆A:(x+1)2+y2=16,圆心A(﹣1,0),由已知得|NM|=|NB|,又|NM|+|NB|=4,所以|NA|+|NB|=4>|AB|=2,所以由椭圆的定义知点
N的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,设其标准方程C:,则2a=4,2c=2,所以a2=4,b2=3,所以曲线C:.(Ⅱ)设存在点R(t,0)满足题设,联立直线y=k(x﹣1)与椭圆方程消y得(4k2+3)
x2﹣8k2x+(4k2﹣12)=0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则由韦达定理得①,②,由题设知OR平分∠PRQ⇔直线RP与直RQ的倾斜角互补,即直线RP与直线RQ的斜率之和为零,即,即x1y2+x2y1﹣t(y1+y2)=
0,即2kx1x2﹣(1+t)k(x1+x2)+2tk=0③,把①、②代入③并化简得,即(t﹣4)k=0④,所以当k变化时④成立,只要t=4即可,所以存在定点R(4,0)满足题设.【再练一题】已知椭圆C:(a>b>0)
的左右焦点分别为F1,F2,离心率为,点A在椭圆C上,|AF1|=2,∠F1AF2=60°,过F2与坐标轴不垂直的直线l与椭圆C交于P,Q两点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)若P,Q的中点为N,在线段OF2上是否存在点M(m,0),使
得MN⊥PQ?若存在,求实数m的取值范围;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由得a=2c,|AF1|=2,|AF2|=2a﹣2,由余弦定理得,,解得c=1,a=2,b2=a2﹣c2=3,所以椭圆C的方程为.(Ⅱ)存在这样的点M符合题意.设P(x1,y1),Q(
x2,y2),N(x0,y0),由F2(1,0),设直线PQ的方程为y=k(x﹣1),由得(4k2+3)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0,由韦达定理得,故,又点N在直线PQ上,,所以.因为MN⊥PQ,所以,整理得,所以存在实数m
,且m的取值范围为.思维升华解决探索性问题的注意事项探索性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.(1)当条件和结论不唯一时要分类讨论;(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件;(3)当条件和结论都不知,按常规方法解题很难时,
要开放思维,采取另外合适的方法.基础知识训练1.【甘肃省兰州市第一中学2019届高三6月高考冲刺模拟】椭圆C:22221xyab+=(a>b>0)的左、右焦点分别为12,FF,离心率为32,过焦点2F且垂直于x轴的直线被椭圆C截得的线段长为1.(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知点M(0,-1),直线l经过点N(2,1)且与椭圆C相交于A,B两点(异于点M),记直线MA的斜率为1k,直线MB的斜率为2k,证明12kk+为定值,并求出该定值.【答案】(Ⅰ)2214xy+=(Ⅱ)见证明【解析】(Ⅰ)将xc=代入222
21xyab+=中,由222acb−=可得422bya=,所以弦长为22ba,故有22222132bacaabc===+,解得21ab==,所以椭圆C的方程为:2214xy+=.(Ⅱ)若直线l的斜率不存在,即直线的方程为x=2,与椭圆只有一个交点,不符合题
意。设直线l的斜率为k,若k=0,直线l与椭圆只有一个交点,不符合题意,故k≠0.所以直线l的方程为1(2)ykx−=−,即21ykxk=−+,直线l的方程与椭圆的标准方程联立得:221,421xyykxk+==−+消去y得:222(
14)8(21)16160kxkkxkk+−−+−=,设1122(,),(,)AxyBxy,则21212228(21)1616,1414kkkkxxxxkk−−+==++,12121211,yykkxx++==,121221122112121212122112121211(
1)(1)(211)(211)2(2-2)(2-2)(22)()2yyyxyxkxkxkxkxkkxxxxxxkxxkxkxkxxkxxxx+++++−+++−+++=+==++−+==−把21212228(21)1616,1414kkkkxxxxkk−−+==++代入上式,得122(22)
8(21)211616kkkkkkkk−−+=−=−,命题得证.2.【北京市昌平区2019年高三年级第二次统一练习】已知椭圆()222210xyGabab+=:>>的离心率为32,经过点B(0,1).设椭圆G的右顶点为A,过原点O的直线l与椭圆G交于P
,Q两点(点Q在第一象限),且与线段AB交于点M.(Ⅰ)求椭圆G的标准方程;(Ⅱ)是否存在直线l,使得△BOP的面积是△BMQ的面积的3倍?若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)2214xy+=;(Ⅱ)见解析【解析】(Ⅰ)由题意可知:222132bcaab
c===+,解得213abc===.∴椭圆G的标准方程为2214xy+=.(Ⅱ)设00Qxy(,),则00Pxy−−(,),可知000201xy<<,<<.若使BOP的面积是BMQ的面积的3倍,只需使得
3OQMQ=,即00222333OMOQxy==,,即002233Mxy,.由2001AB(,),(,),∴直线AB的方程为220xy+−=.∵点M在线段AB上,∴00242033xy+−=,整理得0032xy=−,①∵点Q
在椭圆G上,∴220014xy+=,②把①式代入②式可得20081250yy−+=,∵判别式小于零,该方程无解.∴不存在直线l,使得BOP的面积是BMQ的面积的3倍.3.【湖南省师范大学附属中学2019届高三下学期模拟(三)】已
知点()1,0F,直线:1lx=−,P为平面上的动点,过点P作直线的垂线,垂足为Q,且QPQFFPFQ=.(1)求动点P的轨迹C的方程;(2)设直线ykxb=+与轨迹C交于两点,()11,Axy、()22,Bxy,且12yya−=(0a,且a为常数),过弦AB的中点M作平
行于x轴的直线交轨迹C于点D,连接AD、BD.试判断ABD的面积是否为定值,若是,求出该定值,若不是,请说明理由【答案】(1)24yx=(2)见解析【解析】(1)设(,)Pxy,则(1,)Qy−,QPQFFPFQ•=•,(1,0)(2,)(1,)(2,)xyxyy+•−=−•−,即22(1
)2(1)xxy+=−−+,即24yx=,所以动点P的轨迹的方程24yx=.(2)联立方程组2,4,ykxbyx=+=消去x,得2440kyyb−+=,依题意,0k,且124yyk+=,124byyk=,由12yya−=得()2212124yyyy
a+−=,即221616bakk−=,整理得:221616kbak−=,所以2216(1)akkb=−,①因为AB的中点222,bkMkk−,所以点212,Dkk,依题意,122111||22BDbkSDMyyak−=−=,由方程2440kyyb−+=中的
判别式16160kb=−,得10kb−,所以2112ABDbkSak−=••,由①知22116akkb−=,所以23121632MBDaaSa=••=,又a为常数,故ABDS的面积为定值.4.【2019年湖北省武汉市高考数学(5月份)】如图,O为坐标原点,椭圆22
221xyCab=+=(0ab)的焦距等于其长半轴长,,MN为椭圆C的上、下顶点,且||23MN=(1)求椭圆C的方程;(2)过点()0,1P作直线l交椭圆C于异于,MN的,AB两点,直线,AMBN交于点T.求证:点T的纵坐标为定值3.【答
案】(1)22143xy+=;(2)3【解析】解:(1)由题意可知:2ca=,223b=,又222abc=+,有3,1,2bca===,故椭圆C的方程为:22143xy+=.(2)由题意知直线l的斜率存在
,设其方程为1ykx=+,用,AB的横坐标表示T的纵坐标,再联立l的方程和椭圆的方程,消去y得()2243880kxkx++−=,利用韦达定理化简T的纵坐标后可得所求的定值.设()()1122,,,AxyBxy(120xx),联立直线方程和椭圆
方程得22134120ykxxy=++−=,消去y得()2243880kxkx++−=,122843kxxk−+=+,122843xxk−=+,且有1212xxkxx+=,又223:3BNylyxx+=−,11
3:3AMylyxx−=+,由22113333yyxxyyxx+=−−=+得12123333yxyxyy−−=++,故121221212113(13)3313(13)kxxkxxxyxykxkx
xx+−+−−==++−++,整理得到12212(13)323(13)(13)kxxxyxx+−−=+−−,故1221222(13)31(13)(13)kxxxyxx+−=++−−()()12121212233(13)(13)kxxxxxxxx+++−=+−−()()()()12
12121233333xxxxxxxx++−==++−.故点T的纵坐标为3.5.【广东省潮州市2019届高三第二次模拟考试】已知椭圆22221(0)xyabab+=,()2,0A是长轴的一个端点,弦BC过椭圆的中心O,点
C在第一象限,且0ACBC=,||2||OCOBABBC−=+.(1)求椭圆的标准方程;(2)设P、Q为椭圆上不重合的两点且异于A、B,若PCQ的平分线总是垂直于x轴,问是否存在实数,使得PQAB=
?若不存在,请说明理由;若存在,求取得最大值时的PQ的长.【答案】(1)223144xy+=(2)2303【解析】(1)∵0ACBC=,∴90ACB=,∵||2||OCOBABBC−=+.即||2||BCAC=,∴
AOC△是等腰直角三角形,∵()2,0A,∴()1,1C,而点C在椭圆上,∴22111ab+=,2a=,∴243b=,∴所求椭圆方程为223144xy+=.(2)对于椭圆上两点P,Q,∵PCQ的平分线总是垂直于x轴,∴PC与CQ所在直线关于1x=对称,PCkk=,则CQkk=−,∵()1
,1C,∴PC的直线方程为()11ykx=−+,①QC的直线方程为()11ykx=−−+,②将①代入223144xy+=,得()()22213613610kxkkxkk+−−+−−=,③∵()1,1C在椭圆上,∴1x=是方程③的一个根,∴2236113
Pkkxk−−=+,以k−替换k,得到2236131Qkkxk+−=+.∴()213PQPQPQkxxkkxx+−==−,∵90ACB=,()2,0A,()1,1C,弦BC过椭圆的中心O,∴()2,0A,()1,1B−
−,∴13ABk=,∴PQABkk=,∴PQAB∥,∴存在实数,使得PQAB=,2222124||1313kkPQkk−−=+++221602301396kk=++,当2219kk=时,即33k=
时取等号,max230||3PQ=,又||10AB=,max230233310==,∴取得最大值时的PQ的长为2303.6.【湖南省桃江县第一中学2019届高三5月模拟考试】已知曲线G上的点到点(1,0)F的距离比它到直线3x=−的距离小2.
(1)求曲线G的方程.(2)是否存在过F的直线l,使得l与曲线G相交于A,B两点,点A关于x轴的对称点为A,且ABF的面积等于4?若存在,求出此时直线l的方程;若不存在,请说明理由.【答案】(1)24yx=;(2)-1=0xy.【解析】(1)设(),Sxy为曲线G上任意一点,已
知曲线G上的点到点()1,0F的距离比它到直线3x=−的距离小2.所以点S到()1,0F的距离与它到直线1x=−的距离相等,根据抛物线的定义得曲线G是以()1,0F为焦点,直线1x=−为准线的抛物线,所以曲线G的方程为24yx=.(2)设直线l的
方程为1xmy=+,与抛物线C的方程联立,得241yxxmy==+,消去x,得2440ymy−−=.设()11,Axy,()22,Bxy,()22164416160mm=−−=+恒成立,则124yym+=,124yy=−.'''121212
12ABFAABAAFSSSyxymy=−=−=1244myym===,解得1m=,则直线为-1=0xy.7.【内蒙古呼伦贝尔市2019届高三模拟统一考试(一)】已知椭圆C:()222211xyabab+=离心率为32,直线1x=被椭圆截得
的弦长为3.(1)求椭圆方程;(2)设直线ykxm=+交椭圆C于A,B两点,且线段AB的中点M在直线1x=上,求证:线段AB的中垂线恒过定点.【答案】(1)2214xy+=(2)见解析【解析】(1)由直线1x=被椭圆截得的弦长为3,得椭圆过点31,2,即22131
4ab+=,又22312bceaa==−=,得224ab=,所以24a=,21b=,即椭圆方程为2214xy+=.(2)由2214xyykxm+==+得()222148440kxkmxm+++−=,由222222644(14)(44)1664
160kmkmmk=−+−=−++,得2214mk+.由122814kmxxk+=−+,设AB的中点M为()00,xy,得024114kmxk=−=+,即2144kkm+=−,∴0021144mykxmkk=+==−+.∴AB的中垂线方程为()1114yxkk+=−−.即134yxk
=−−,故AB的中垂线恒过点3,04N.8.【晋冀鲁豫中原名校2019年高三第三次联考】已知椭圆2:2(0)Cypxp=,点F为抛物线的焦点,焦点F到直线3x-4y+3=0的距离为d1,焦点F到抛物线C的准线的距离为d2,且1235dd=。(1)抛物线C的标准方
程;(2)若在x轴上存在点M,过点M的直线l分别与抛物线C相交于P、Q两点,且2211PMQM+为定值,求点M的坐标.【答案】(1)24yx=;(2)()2,0M【解析】(1)由题意知,焦点F的坐标为,02p,则133362510ppd++==
,2dp=,又363105pp+=,解得:2p=.故抛物线C的标准方程为24yx=.(2)设点M的坐标为(),0t,设点P,Q的坐标分别为()11,xy,()22,xy,显然直线l的斜率不为0.设直线l的方程为xmyt=+.联立方程2,4,xmytyx=+
=消去x,并整理得2440ymyt−−=,则()2160mt=+且124yym+=,124yyt=-.由()2221111PMxtymy=−+=+,()2222221QMxtymy=−+=+.有()()()221222222222212121111111yymymymyyPMQM++=+=+
++.()()222222168216121mttmmtmt++==++若2211PMQM+为定值,必有2t=.所以当2211PMQM+为定值时,点M的坐标为()2,0.9.【江西省南昌市江西师范大学附属中学2019届高三三模】已知离心率为32的椭圆()2222:10xyCabab+=过点22
,2,,AB分别为椭圆C的右顶点和上顶点,点P在椭圆C上且不与四个顶点重合.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线PA与y轴交于N,直线PB与x轴交于M,试探究AMBN是否为定值?若是,请求出该定值;若不
是,请说明理由.【答案】(1)2214xy+=;(2)AMBN是定值,定值为:4【解析】(1)由题意得:22222322112caababc=+==+,解得:2241ab==椭圆C的标准方程为:2214xy+=(2)点P不与四个
顶点重合直线,PAPB的斜率存在且不为0设()00,Pxy,且()2,0A,()0,1B直线PA的方程为:()0022yyxx=−−0020,2yNx−−直线PB的方程为:0011yyxx−=+00,01xMy−−220000000000000024
4448211222xyxyxyxyAMBNyxxyxy+++−−=++=−−−−+P在椭圆上220044xy+=0000000000000000844822442222xyxyxyxyAMBNxyxyxyxy+−−−−+===−−+−−+4AMBN=,为定值10.【天津市红桥区
2019届高三一模】设1F、2F分别是椭圆C:()222210xyabab+=的左、右焦点,122FF=,直线1过1F且垂直于x轴,交椭圆C于A、B两点,连接A、B、2F,所组成的三角形为等边三角形。(1)求椭圆C的方程;(2)过右焦点2F的直线m与椭圆C相交于M、N两点,试问:椭圆C
上是否存在点P,使OPOMON=+成立?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)椭圆22:132xyC+=;(2)32(,)22P【解析】(1)由122FF=可得1c=,等边三角形2ABF中:1233AF=,2433AF=,则1AF+22AFa=,得3a
=,又因为222bac=−,所以2b=,则椭圆22:132xyC+=;(2)设11(,)Mxy、22(,)Nxy,则由题意知的m斜率为一定不为0,故不妨设:(1)mykx=−,代入椭圆22:132xyC+=的方程中,整理得2222(32)6360kxkxk+−+−=,显然.由韦达定
理有:2122632kxxk+=+,21223632kxxk−=+①且22121224(1)(1)32kyykxxk−=−−=+②假设存在点P,使OPOMON=+成立,则其充要条件为:点1212(,)Pxxyy++,点P在椭圆上,即221212()()132xxyy+++=.整理得2222
112212122323466xyxyxxyy+++++=又AB、在椭圆上,即2211236xy+=,2222236xy+=,故由①②代入:12124660xxyy++=,解得2k=,则32(,)22P。11.【山东省潍坊市2019届高三高考模拟(5月三模)】如图,椭圆C:22221(0
)xyabab+=的离心率为32,设A,B分别为椭圆C的右顶点,下顶点,OAB的面积为1.(1)求椭圆C的方程;(2)已知不经过点A的直线l:(0,)ykxmkmR=+交椭圆于P,Q两点,线段PQ的中点为M,若2PQAM=,求证:直线l过定点.【答案】(1)221
4xy+=;(2)见解析.【解析】(1)由已知,32ca=,22221cbaa=−,可得224ab=,又因为1AOBS=,即112ab=,所以222()4bb=,即21b=,24a=,所以椭圆C的方程
为2214xy+=.(2)由题意知(2,0)A,因为2PQAM=,所以AMPMQM==,所以线段PQ为APQ外接圆的直径,即0APAQ=,联立2214ykxmxy=++=,得()222418440kxkmxm
+++−=,()2216140km=+−,设11(,)Pxy,22(,)Qxy,则122841kmxxk−+=+,21224441mxxk−=+,①又因为0APAQ=,即()121212240xxxxyy−+++=,又11ykxm=+,22ykxm=+,
()22121212yykxxmkmxx=+++,即()()2212121(2)40kxxkmxxm++−+++=,②把①代入②得:2222224444816kmkmkmkm−+−−+()22224164kmkm=−+++22121650kkmm++=得12km=−或56km=−,所以直
线l的方程为1(2)2ymx=−−或5665ymx=−−,所以直线l过定点6(,0)5或(2,0)(舍去),综上所述直线l过定点6(,0)5.12.【贵州省遵义航天高级中学2019届高三第十一模(最后一卷)】已知椭圆C:22221(0)xyabab+=的离心
率22e=,左、右焦点分别为12FF、,抛物线242yx=的焦点F恰好是该椭圆的一个顶点.(1)求椭圆C的方程;(2)已知圆M:2223xy+=的切线l与椭圆相交于A、B两点,那么以AB为直径的圆是否经过定点?如果是,求出定点的
坐标;如果不是,请说明理由,【答案】(1)2212xy+=;(2)见解析【解析】(1)因为椭圆C的离心率22e=,所以22ca=,即2ac=.因为抛物线242yx=的焦点(2,0)F恰好是该椭圆的一个顶点,所以2a=,所以1b=.所以椭圆C的方程为2212xy+=.(2)(
i)当直线l的斜率不存在时.因为直线l与圆M相切,故其中的一条切线方程为63x=.由226312xxy=+=,不妨设66(,)33A,66(,)33B−,则以AB为直径的圆的方程为2262()33xy−+=.(ii)当直线l的斜
率为零时.因为直线l与圆M相切,所以其中的一条切线方程为63y=−.由226312yxy=−+=,不妨设66(,)33A−,66(,)33B−−,则以AB为直径的圆的方程为2262()33xy++=.显然以上两圆都经过点(0,0)O.(iii)
当直线l的斜率存在且不为零时.设直线l的方程为ykxm=+.由2212ykxmxy=++=消去y,得222(21)4220kxkmxm+++−=,所以设11(,)Axy,22(,)Bxy,则122421kmxxk−+=+,21222221mxxk−=+.所以1212
()()yykxmkxm=++2222121222()21mkkxxkmxxmk−=+++=+.所以1212OAOBxxyy=+22232221mkk−−=+.①因为直线l和圆M相切,所以圆心到直线l的距
离2||631mdk==+,整理,得222(1)3mk=+,②将②代入①,得0OAOB=,显然以AB为直径的圆经过定点(0,0)O,综上可知,以AB为直径的圆过定点(0,0).13.【湖南省师范大学附属中学2019届高三下学期模拟(三)】已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=
过点()23,3−,右焦点F是抛物线28yx=的焦点.(1)求椭圆C的方程;(2)已知动直线l过右焦点F,且与椭圆C分别交于M,N两点.试问x轴上是否存在定点Q,使得13516QMQN=−恒成立?若存在求出点Q的坐标:若不存在,说明理由.【答案】(1)2211612xy
+=(2)见解析【解析】(1)因为椭圆C过点(23,3)−,所以221231ab+=,又抛物线的焦点为()2,0,所以2c=.所以2212314aa+=−,解得23a=(舍去)或216a=.所以椭圆C的方程
为2211612xy+=.(2)假设在x轴上存在定点(,0)Qm,使得13516QMQN=−.①当直线l的斜率不存在时,则(2,3)M,(2,3)N−,(2,3)QMm=−,(2,3)QNm=−−,由2135
(2)916QMQNm=−−=−,解得54m=或114m=;②当直线l的斜率为0时,则(4,0)M−,(4,0)N,(4,0)QMm=−−,(4,0)QNm=−,由21351616QMQNm=−=−,解得114
m=−或114m=.由①②可得114m=,即点Q的坐标为11,04.下面证明当114m=时,13516QMQN=−恒成立.当直线l的斜率不存在或斜率为0时,由①②知结论成立.当直线l的斜率存在且不
为0时,设其方程为(2)(0)ykxk=−,()11,Mxy,()22,Nxy.直线与椭圆联立得()()222234161630kxkxk+−+−=,直线经过椭圆内一点,一定与椭圆有两个交点,且21221643kxxk+=
+,()212216343kxxk−=+.()()()222121212122224yykxkxkxxkxxk=−•−=−++,所以()1122121212111111121,,44416QMQNxyxyxxxxyy•=−•−=−+++()()()()2222222
21212221631112111161211241244164344316kkkxxkxxkkkkkk−=+−++++=+−+++=++13516−恒成立综上所述,在x轴上存在点11,04Q,使得13516QMQN
=−恒成立.14.【安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测】已知直线l经过椭圆()2222:1xyCabcab+=的右焦点()1,0,交椭圆C于点A,B,点F为椭圆C的左焦点,ABF的周长为8..(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若直线m与直线l的倾斜角互补,且交椭圆C于点M、N,24MNAB=,求证:直线m与直线l的交点P在定直线上.【答案】(Ⅰ)22143xy+=(Ⅱ)见证明【解析】解:(Ⅰ)由已知,得148ca==,1
2ca==,23b=,椭圆C的标准方程22143xy+=.(Ⅱ)若直线l的斜率不存在,则直线m的斜率也不存在,这与直线m与直线l相交于点P矛盾,所以直线l的斜率存在.令()():10lykxk=−,():mykxt=−+,(),AAAxy,(),BBBxy,(),MMMxy,(),
NNNxy.将直线m的方程代入椭圆方程得:()()22222348430kxktxkt+++−=,22834MNktxxk+=−+,()2224334MNktxxk−=+,()()()2222222161239134kktMNkk−+=++同理,
()2222212149913434kkABkkk++=+=++.由24MNAB=得0t=,此时,()()4222264163430ktkkt=−+−,直线:mykx=−,11,22Pk−
,即点P的定直线12x=上.15.【河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三压轴】已知是平面直角坐标系中两个定点,过动点的直线的斜率分别为,且.(Ⅰ)求动点的轨迹的方程;(Ⅱ)过点作相互垂直的两条直线与轨迹交
于两点,求证:直线过定点.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)见证明【解析】(Ⅰ)由题意,知,得,整理得,故的方程为.(也可以写作).(Ⅱ)显然两条过点的直线斜率都存在,设过点的直线方程,联立,解得,设直线的方程为:,将,代入
得,整理得:,由于两直线垂直,斜率乘积为-1,根据韦达定理,即,故直线过定点.能力提升训练1.【湖南省长沙市第一中学2019届高三下学期高考模拟卷(一)】已知椭圆22221(0)xyabab+=的离心率21=e,过焦点
且垂直于x轴的直线被椭圆截得的线段长为3(1)求椭圆的方程;(2)已知P为直角坐标平面内一定点,动直线l:12yxt=+与椭圆交于A、B两点,当直线PA与直线PB的斜率均存在时,若直线PA与PB的斜率之和为与t无关的常数,求出所有满足条件的定点P的坐标.【答案】(1)13422=
+yx.(2)31,2或31,2−−.【解析】(1)设椭圆的半焦距为c,则222cab=−,且21==ace.由22221xcxyab=+=,解得2bya=.依题意,223ba=,求得c=1,2a=,3b=,于是椭圆的方程为134
22=+yx.(2)设1112,Axxt+,2212,Bxxt+,),(nmP,将l:12yxt=+代入椭圆方程得2230xtxt++−=.()22430tt=−−,24t,则有
12xxt+=−,2123xxt=−.直线PA,PB的斜率之和12121122PAPBnxtnxtkkmxmx−−−−+=+−−()()()()1221121122nxtmxnxtmxmxmx−−−+−−−=−−2232323nmt
mntmtm−+−=++−,当32nm=,23mn=时斜率的和恒为0,解得1{32mn==或132mn=−=−.综上所述,所有满足条件的定点P的坐标为31,2或31,2−−.2.【北京市
丰台区2019届高三年级第二学期综合练习(二)】已知椭圆2222:1(0)xyEabab+=的左、右顶点分别为,AB,长轴长为4,离心率为12.过右焦点F的直线l交椭圆E于,CD两点(均不与,AB重合)
,记直线,ACBD的斜率分别为12,kk.(Ⅰ)求椭圆E的方程;(Ⅱ)是否存在常数,当直线l变动时,总有12kk=成立?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.【答案】(Ⅰ)13422=+yx.(Ⅱ)存在常数1
3=使得1213kk=恒成立.【解析】(Ⅰ)由题知2222412acaabc===+解得23ab==,.所以求椭圆E的方程为13422=+yx.(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(﹣2,0),B(2,0),当直线l
的斜率不存在时,直线l的方程为x=1.由221143xxy=+=解得132xy,.==或132xy==−,.得121322kk==,或121322kk=−=−,;均有1213kk=.猜测存在13=.当直线l的斜率存在时,设
直线l的方程为y=k(x﹣1),C(x1,y1),D(x2,y2).由()221143ykxxy=−+=,.得(4k2+3)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0.则2122212284341243kxxkkxxk,.+=+−=+故()()()()()21121212121
232213232322xyxyyykkxxxx−−+−=−=+−+−()()()()()()222212121212834084343258322322kkkkkkxxxxxxxx−−+++−++===+−+−0.所以存在常数13=使得1
213kk=恒成立.3.【江西省新八校2019届高三第二次联考】已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=,3c=,左、右焦点为12,FF,点,,PAB在椭圆C上,且点,AB关于原点对称,直线,PAPB的
斜率的乘积为14−.(1)求椭圆C的方程;(2)已知直线l经过点()2,2Q,且与椭圆C交于不同的两点,MN,若163QMQN=,判断直线l的斜率是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)2214xy+=;(2)直线l的斜率为定值2【解析
】(1)由题意知:2214PAPBbkka=−=−,又3c=,222abc=+可得:24a=,21b=,23c=椭圆C的方程为:2214xy+=(2)设直线l的方程为:()22ykx−=−将其代入2214xy+=,整理可得:()22141
6(1)kxkkx++−+216(1)40k−−=则()()()22216141416140kkkk=−−+−−,得:38k设()11,Mxy,()22,Nxy则()12216114kkxxk−+=+,()()221222448316141414kkkxxkk−+−−==+
+又163QMQN=,且,0QMQN=163QMQN=又()112,2QMxy=−−,()222,2QNxy=−−所以()()()()12121622223xxyy−−+−−=又()1122ykx=−+,()2222ykx=−+()()()()()()()()()22
12121212121622222212413xxyyxxkxxxxk−−+−−=−−+=−+++=()()()222244831611624114143kkkkkkk−+−−++=++化简得
:()2216116143kk+=+,解得:22k=38k2k=直线l的斜率为定值24.【湖南省岳阳市第一中学2019届高三第一次模拟(5月)】已知椭圆C:22221(0)xyabab+=的焦距为23,且C过点13,2
.(1)求椭圆C的方程;(2)设1B、2B分别是椭圆C的下顶点和上顶点,P是椭圆上异于1B、2B的任意一点,过点P作PMy⊥轴于M,N为线段PM的中点,直线2BN与直线1y=−交于点D,E为线段1BD的中点,O为坐标原点,则ONENuuuruuur是否
为定值,若是,请求出定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)2214xy+=(2)见解析【解析】(1)由题意各焦距为23,∴3c=,又∵椭圆过点13,2,∴代入椭圆方程得221341ab+=,∵222abc=+,解得2a=,1b=,故所求椭圆C的方程是221
4xy+=;(2)证明:设()00,Pxy,00x,则0(0,)My,00,2xNy,∵点P在椭圆C上,220014xy+=,即220044xy=−,又()20,1B,∴直线2BN的方程为()00211yyxx−−=,令1y=−,得00
1xxy=−,∴00,11xDy−−,又()20,1B−,E为线段1BD的中点,∴()00,121xEy−−,∴00,2xONy=uuur,()0000,1221xxENyy=−+−uuur,因()()()2220000000000012
221441xxxxxONBNyyyyyy=−++=++−−uuuruuur()20000044111041yyyyy−=+=−−+=−.∴ONBN⊥uuuruuur,即ONEN⊥.5.【江西省名校(临川一中、南
昌二中)2019届高三5月联合考试】已知两定点11,0,,033AB−,点M是平面内的动点,且4ABAMBABM+++=,记M的轨迹是C(1)求曲线C的方程;(2)过点1(1,0)F引直线l交曲线C于,QN两点,设(01)QFFN且
=,点Q关于x轴的对称点为R,证明直线NR过定点.【答案】(1)22143xy+=;(2)见解析【解析】(1)设(,)Mxy,(1,)ABAMxy+=+,(1,)BABMxy+=−,则22||(1)ABAMxy+=++,22||(1)BABMxy+=−+,由于||||4ABAM
BABM+++=,即2222(1)(1)4xyxy+++−+=,设1(1,0)F−,2(1,0)F,则12||||4FMFM+=,点M的轨迹是以1F,2F为焦点的椭圆,故2a=,1c=,3b=,所以,动点M的轨迹E的方程为:22143xy+=.如图所示,先探究特
殊性,当点Q为椭圆的上顶点(0,3)时,直线l:3(1)yx=−−,联立直线和椭圆方程得833(,),(0,3)55NR−−,3,4RNk=直线RN:33,4yx=−令y=0,得x=4,所以直线RN过定点P(4,0).下面证明一般情形:设直线l:1122111,(
,),(,),(,)xmyQxyNxyRxy=+−则联立22221,(34)6903412xmymymyxy=+++−=+=,判别式2=1441),m+(所以2212122223643649,,343434mmmmyyyymmm−
−+−++===−+++12121226,2m3(),34myyyyyym+=−=++注意到,即1122323ymyyy−+=,设1122,(1,)(1,)(3,0)FRFNFPxyxy=+−−=−+,于是,12121=(1+3=xxyy−−−),又1
212,,3QFFNyymymy=−==+,解得1122==-,3ymyy=,所以21122232918118+=139181ymyymmmymm−+++−==−++,所以点R,N,P三点共线,因此直线RN经过定点P(4,0).综上,直线RN经过定
点P(4,0).6.【安徽省江淮十校2019届高三年级5月考前最后一卷】已知P是圆1F:22(1)16xy++=上任意一点,2(1,0)F,线段2PF的垂直平分线与半径1PF交于点Q,当点P在圆1F上运动时,记点Q的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)记曲线C与
x轴交于,AB两点,M是直线1x=上任意一点,直线MA,MB与曲线C的另一个交点分别为,DE,求证:直线DE过定点(4,0)H.【答案】(1)22143xy+=;(2)见解析【解析】(1)由线段2PF的垂直平分线与半径1PF交于点Q,得12111242Q
FQFQFQPPFFF+=+===,所以点Q的轨迹为以12,FF为焦点,长轴长为4的椭圆,故24,2aa==,22,1cc==,2223bac=−=曲线C的方程为22143xy+=(2)由(1)得(
)()2,0,2,0AB−,设点M的坐标为()1m,,直线MA的方程为:()23myx=+,将()23myx=+与22143xy+=联立整理得:()222242716161080+mxmxm++−=,设点D的坐标为(),DDx
y,则22161082427Dmxm−−=+,故22548427Dmxm−=+,则()23623427DDmmyxm=+=+,直线MB的方程为:()2ymx=−−,将()2ymx=−−与22143xy+=联立整理得:()2222431616120+
mxmxm+−−=,设点E的坐标为(),EExy,则221612243Emxm−=+,故228643Emxm−=+,则()212243EEmymxm=−−=+,HD的斜率为()122236644954844
27DDymmkxmmm===−−+−−+HE的斜率为()222212644986443EEymmkxmmm===−−+−−+因为12kk=,所以直线DE经过定点H.7.【2019年甘肃省兰州市高考数学一诊】已知曲线C上的任意一点到直线l:x=−12的距离
与到点F(102,)的距离相等.(1)求曲线C的方程;(2)若过P(1,0)的直线与曲线C相交于A,B两点,Q(−1,0)为定点,设直线AQ的斜率为k1,直线BQ的斜率为k2,直线AB的斜率为k,证明:22212112kkk+−为定值.【
答案】(1)y2=2x;(2)见解析【解析】(1)由条件可知,此曲线是焦点为F的抛物线,p122=,p=1.∴抛物线的方程为y2=2x;(2)根据已知,设直线AB的方程为y=k(x−1)(k≠0),由()2ykx1y2x=−=,
可得ky2−2y−2k=0.设A(211yy2,),B(222yy2,),则122yyk+=,y1y2=−2.∵1112211y2ykyy212==++,2222222y2ykyy212==++.∴22221222221212(y2)(y2)11kk4y4y+++=+=2222221
2212212(y2)y(y2)y4yy+++=()42422222122112122212yyyy8yy4yy4yy++++=()2221212128yy32(yy)2yy4162+++−+==22482k42k+=+.∴222121124kkk+−=.8.【山东省淄
博市2019届部分学校高三阶段性诊断考试】已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=的左右焦点分别为12,FF,离心率为12,P是椭圆C上的一个动点,且12PFF面积的最大值为3.(1)求椭圆C的方程;(2)设直线2PF斜率为(0)kk,且2PF与椭圆C的另
一个交点为Q,是否存在点(0,)Tt,使得||||?TPTQ=若存在,求t的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22143xy+=(2)见解析【解析】解(1)当P为C的短轴顶点时,12PFF的面积有最大值3所以222
121232caabccb==+=,解得231abc===,故椭圆C的方程为:22143xy+=.(2)设直线PQ的方程为(1)ykx=−,将(1)ykx=−代入22143xy+=,得()22223484120kxkxk+−+−=;设()()1122,,,PxyQxy
,线段PQ的中点为()00,Nxy,()212120002243,1234234xxyykkxykxkk++−====−=++,即22243,3434kkNkk−++因为||TPTQ=,所以直线TN为线段PQ的垂直平分线,所以TNPQ⊥,则·1TNPQkk=−,
即2223431443ktkkkk−−+=−+,所以213434ktkkk==++,当0k时,因为3443kk+,所以30,12t,当k0时,因为3443kk+−,所以3,012t−.综上,存在点T,使得||TPT
Q=,且t的取值范围为33,00,1212−.9.【北京市朝阳区2019届高三第二次(5月)综合练习(二模)】已知椭圆:C2221xya+=(>1)a的离心率为63.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设直线l过点(1,0)M且与椭圆C相交于,AB两点
.过点A作直线3x=的垂线,垂足为D.证明直线BD过x轴上的定点.【答案】(1)2213xy+=;(2)见解析.【解析】(1)解:由题意可得222163bcaabc===+,解得3,1ab==,所以
椭圆C的方程为2213xy+=.(2)直线BD恒过x轴上的定点N(2,0).证明如下(a)当直线l斜率不存在时,直线l的方程为x=1,不妨设A(1,63),B(1,63−),D(3,63).此时,直线BD的方程为:y=63(x-2),所以直线BD过点(2,0).(b)当直线l的斜率存在时,设A(
x1,y1),B(x2,y2),直线AB为y=k(x-1),D(3,y1).由()12233ykxxy=−+=得:(1+3k2)x2-6k2x+3k2-3=0.所以x1+x2=22631kk+,x1x2=223331kk−+.……(*)直线BD:y-
y1=2123yyx−−(x-3),只需证明直线BD过点(2,0)即可.令y=0,得x-3=()12213yxyy−−−,所以x=2112121333yyyxyyy−−+−=212213yyxyy−−=2122143xxxxx−−
−即证21221432xxxxx−−=−,即证()211223xxxx+−=.将(*)代入可得()222211222212339323313131kkkxxxxkkk−++−=−==+++.所以直线BD过点(2,0)综上所述,直线BD恒过x轴上的定点
(2,0).10.【河南省郑州市2019届高三第三次质量检测】已知抛物线,圆()22:31Exy−+=.(Ⅰ)F是抛物线C的焦点,A是抛物线C上的定点,()0,2AF=,求抛物线C的方程;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,过点F的直线l与圆E相切,设直线l交抛物线C于P,Q两点,则在x轴上是否存在点M使
PMOQNO=?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)24yx=;(Ⅱ)见解析.【解析】(Ⅰ)抛物线C的焦点为(,0)2pF,由(0,2),22pAFA=−代入抛物线方程得p=2,故抛物线C的方程为:24yx=(Ⅱ)当直线的斜率不存在时,过
点(1,0)F的直线不可能与圆E相切;所以过抛物线焦点与圆相切的直线的斜率存在,设直线斜率为k,则所求的直线方程为(1)=−ykx,所以圆心到直线l的距离为2|2|1kdk=+当直线l与圆相切时,有2|2|31,31kdkk===+所以所求的切线方程为3(1)3yx=−或3(1)3y
x=−−不妨设直线l:3(1)3yx=−,交抛物线于()()1122,,,PxyQxy两点,联立方程组23(1)34yxyx=−=得21410xx−+=.所以121214,1xxxx+==,,假设存在点(,0)Mt使PM
OQNO=,则0PMBMkk+=.所以()()()()()()()()121221121212123311113333PMQNxxxxtxxtyykkxtxtxtxtxtxt−−−−+−−+=+=+=−−−−−−
()()()1212122(1)233xxtxxtxtxt−+++=−−()()()()121232(1)1423(1212)033tttxtxtxtxt−++−−===−
−−−即t=-1故存在点(1,0)M−符合条件当直线l:3(1)3yx=−−时,由对称性易知点(1,0)M−也符合条件综上存在点(1,0)M−使PMOQNO=获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com