新高考數(shù)學(xué)之圓錐曲線綜合講義第27講探索性問題(原卷版+解析)_第1頁
新高考數(shù)學(xué)之圓錐曲線綜合講義第27講探索性問題(原卷版+解析)_第2頁
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文檔簡介

第27講探索性問題一、解答題1.已知分別為橢圓:()的左、右焦點(diǎn),且離心率為,點(diǎn)橢圓上(1)求橢圓的方程;(2)是否存在斜率為的直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn),使直線與的傾斜角互補(bǔ),且直線是否恒過定點(diǎn),若存在,求出該定點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,說明理由.2.橢圓上頂點(diǎn)為,為橢圓中心,為橢圓的右焦點(diǎn),且焦距為,離心率為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)直線交橢圓于,兩點(diǎn),判斷是否存在直線,使點(diǎn)恰為的垂心?若存在,求出直線的方程;若不存在,請說明理由.3.已知橢圓的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,離心率為,右焦點(diǎn)到右頂點(diǎn)的距離為.(Ⅰ)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(Ⅱ)是否存在與橢圓交于兩點(diǎn)的直線:,使得成立?若存在,求出實(shí)數(shù)的取值范圍,若不存在,請說明理由.4.已知為橢圓C的左、右焦點(diǎn),且點(diǎn)在橢圓C上.(1)求橢圓C的方程;(2)過的直線交橢圓C于A,B兩點(diǎn),則的內(nèi)切圓的面積是否存在最大值?若存在,求其最大值及此時(shí)的直線方程;若不存在,請說明理由.5.(本小題共13分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓x2+y2?12x+32=0的圓心為Q,過點(diǎn)P(0,2)且斜率為k的直線l(Ⅰ)求圓Q的面積;(Ⅱ)求k的取值范圍;(Ⅲ)是否存在常數(shù)k,使得向量OA+OB與PQ共線?如果存在,求明理由.6.已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,長軸長為,離心率為,經(jīng)過其左焦點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn)(I)求橢圓的方程;(II)在軸上是否存在一點(diǎn),使得恒為常數(shù)?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo)和這個(gè)常數(shù);若不存在,說明理由.7.已知中心在坐標(biāo)原點(diǎn)O的橢圓C經(jīng)過點(diǎn)A(),且點(diǎn)F(,0)為其右焦點(diǎn).(1)求橢圓C的方程;(2)是否存在直線l與橢圓C交于B,D兩點(diǎn),滿足,且原點(diǎn)到直線l的距離為?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請說明理由.8.(本小題12分)已知如圖,圓和拋物線,圓的切線與拋物線交于不同的點(diǎn),.(1)當(dāng)直線的斜率為時(shí),求線段的長;(2)設(shè)點(diǎn)和點(diǎn)關(guān)于直線對稱,問是否存在圓的切線使得?若存在,求出直線的方程;若不存在,請說明理由.9.已知曲線,,動(dòng)直線與相交于兩點(diǎn),曲線在處的切線相交于點(diǎn).(1)當(dāng)時(shí),求證:直線恒過定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo);(2)若直線與相切于點(diǎn),試問:在軸上是否存在兩個(gè)定點(diǎn),當(dāng)直線斜率存在時(shí),兩直線的斜率之積恒為定值?若存在求出滿足條件的點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.10.已知橢圓焦點(diǎn)在x軸上,下頂點(diǎn)為D(0,-1),且離心率e=63.經(jīng)過點(diǎn)(Ⅰ)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(Ⅱ)求|AM|的取值范圍.(Ⅲ)在x軸上是否存在定點(diǎn)P,使∠MPA=∠MPB。若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo),若不存在,說明理由.11.已知直線,圓,橢圓的離心率,直線被圓截得的弦長與橢圓的短軸長相等.求橢圓的方程;已知?jiǎng)又本€(斜率存在)與橢圓交于兩個(gè)不同點(diǎn),且△的面積為,若為線段的中點(diǎn),問:在軸上是否存在兩個(gè)定點(diǎn)使得直線與的斜率之積為定值?若存在,求出的坐標(biāo),若不存在,說明理由.12.已知橢圓:經(jīng)過點(diǎn)且離心率為.(1)求橢圓方程;(2)是否存在直線,使橢圓上存在不同兩點(diǎn)關(guān)于該直線對稱?若存在,求的取值范圍;若不存在,請說明理由.13.已知橢圓,過右焦點(diǎn)的直線交橢圓于,兩點(diǎn).(1)若,求直線的方程;(2)若直線的斜率存在,在線段上是否存在點(diǎn),使得,若存在,求出的范圍,若不存在,請說明理由.14.已知橢圓:()過點(diǎn),離心率,直線:與橢圓交于,兩點(diǎn).(1)求橢圓的方程;(2)是否存在定點(diǎn),使得為定值.若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo)和的值;若不存在,請說明理由.15.已知圓經(jīng)過點(diǎn),,并且直線平分圓.(1)求圓的方程;(2)若直線與圓交于兩點(diǎn),是否存在直線,使得(為坐標(biāo)原點(diǎn)),若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.16.已知橢圓經(jīng)過點(diǎn),是的一個(gè)焦點(diǎn),過點(diǎn)的動(dòng)直線交橢圓于兩點(diǎn).(1)求橢圓的方程;(2)是否存在定點(diǎn)(異于點(diǎn)),對任意的動(dòng)直線(斜率存在)都有,若存在求出點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.17.已知橢圓的離心率為,且過點(diǎn).(1)求C的方程;(2)點(diǎn)M,N在C上,且,D為垂足,問是否存在定點(diǎn)Q,使得為定值,若存在,求出Q點(diǎn),若不存在,請說明理由.18.已知點(diǎn)在橢圓上,橢圓離心率為.(1)求橢圓的方程;(2)過橢圓右焦點(diǎn)的直線與橢圓交于兩點(diǎn)、,在軸上是否存在點(diǎn),使得為定值?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.第27講探索性問題一、解答題1.已知分別為橢圓:()的左、右焦點(diǎn),且離心率為,點(diǎn)橢圓上(1)求橢圓的方程;(2)是否存在斜率為的直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn),使直線與的傾斜角互補(bǔ),且直線是否恒過定點(diǎn),若存在,求出該定點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,說明理由.【答案】(1);(2)過定點(diǎn)【解析】試題分析:(1)設(shè)橢圓的方程,用待定系數(shù)法求出的值;(2)解決直線和橢圓的綜合問題時(shí)注意:第一步:根據(jù)題意設(shè)直線方程,有的題設(shè)條件已知點(diǎn),而斜率未知;有的題設(shè)條件已知斜率,點(diǎn)不定,可由點(diǎn)斜式設(shè)直線方程.第二步:聯(lián)立方程:把所設(shè)直線方程與橢圓的方程聯(lián)立,消去一個(gè)元,得到一個(gè)一元二次方程.第三步:求解判別式:計(jì)算一元二次方程根.第四步:寫出根與系數(shù)的關(guān)系.第五步:根據(jù)題設(shè)條件求解問題中結(jié)論.試題解析:(1)由題意得,,,聯(lián)立得橢圓方程為6分(2)由題意,知直線存在斜率,其方程為由消去△=(4km)2—4(2k2+1)(2m2—2)>0設(shè)則8分又由已知直線與的傾斜角互補(bǔ),得化簡,得整理得10分直線的方程為,因此直線過定點(diǎn),該定點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,0)12分考點(diǎn):1、橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;2、直線與橢圓的綜合應(yīng)用.2.橢圓上頂點(diǎn)為,為橢圓中心,為橢圓的右焦點(diǎn),且焦距為,離心率為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)直線交橢圓于,兩點(diǎn),判斷是否存在直線,使點(diǎn)恰為的垂心?若存在,求出直線的方程;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,【分析】(1)根據(jù)橢圓的焦距為,離心率為,解得:,,故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)設(shè)直線的方程為,代入到得,設(shè),,,,由韋達(dá)定理得:,,因?yàn)?,,,,可得:代入整理可得,解得:,即可求出直線方程.【詳解】(1)設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,,焦距為2,故又,,,.故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)設(shè),,,,為的垂心,.,,,,,設(shè)直線的方程為,代入到得,,解得且,,,,,,,即由根與系數(shù)的關(guān)系,得.解得或(舍去).故存在直線,使點(diǎn)恰為的垂心,且直線的方程為【點(diǎn)睛】本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查了直線和橢圓的關(guān)系,常用方法為:設(shè)而不求利用韋達(dá)定理求出根與系數(shù)關(guān)系,結(jié)合條件即可得解.要求較高的計(jì)算能力,屬于難題.3.已知橢圓的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,離心率為,右焦點(diǎn)到右頂點(diǎn)的距離為.(Ⅰ)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(Ⅱ)是否存在與橢圓交于兩點(diǎn)的直線:,使得成立?若存在,求出實(shí)數(shù)的取值范圍,若不存在,請說明理由.【答案】(Ⅰ),(Ⅱ).【解析】試題分析:(1)由已知條件可推得,由此能求出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)存在直線使得成立,直線方程與橢圓的方程聯(lián)立,由此利用根的判別式和韋達(dá)定理結(jié)合已知條件,得出,即可求解實(shí)數(shù)的取值范圍.試題解析:(1)設(shè)橢圓的方程為(),半焦距為.依題意,由右焦點(diǎn)到右頂點(diǎn)的距離為,得.解得,.所以.所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是.(2)解:存在直線,使得成立.理由如下:由得.,化簡得.設(shè),,則,.若成立,即,等價(jià)于.所以.,,,化簡得,.將代入中,,解得,.又由,,從而,或.所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.考點(diǎn):橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;直線與橢圓的位置的應(yīng)用.【方法點(diǎn)晴】本題主要考查了橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的求解、直線與橢圓位置關(guān)系的應(yīng)用,其中解答中涉及到橢圓的幾何性質(zhì)、不等式求范圍問題,此類問題的解答中,把直線的方程與圓錐曲線方程聯(lián)立,利用方程的根與系數(shù)的關(guān)系,以及韋達(dá)定理結(jié)合題目的條件進(jìn)行合理運(yùn)算是解答的關(guān)鍵,著重考查了學(xué)生推理與運(yùn)算能力,同時(shí)注意試題中的隱含條件,做到合理加以運(yùn)用,屬于中檔試題.4.已知為橢圓C的左、右焦點(diǎn),且點(diǎn)在橢圓C上.(1)求橢圓C的方程;(2)過的直線交橢圓C于A,B兩點(diǎn),則的內(nèi)切圓的面積是否存在最大值?若存在,求其最大值及此時(shí)的直線方程;若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2).【解析】試題分析:(1)設(shè)橢圓的方程為,由,利用已知條件能求出,由此能求出橢圓的方程;(2)設(shè)直線,由,得,利用韋達(dá)定理推導(dǎo)出.當(dāng)不存在時(shí)圓面積最大,此時(shí)直線方程為.試題解析:(1)由已知,可設(shè)橢圓的方程為.因?yàn)?,所?所以橢圓的方程為.(2)當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為,由得.設(shè),則,所以.設(shè)內(nèi)切圓半徑為,因?yàn)榈闹荛L為(定值),,所以當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),內(nèi)切圓面積最大.又,令,則,所以,又當(dāng)k不存在時(shí),,此時(shí),故當(dāng)k不存在時(shí)內(nèi)切圓面積最大,,此時(shí)直線方程為.考點(diǎn):(1)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)直線與橢圓的綜合.【方法點(diǎn)晴】本題考查橢圓方程的求法,根據(jù)橢圓的定義設(shè)出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,得解;考查三角形內(nèi)切圓面積是否存在最大值的判斷,用到不太常用的三角形內(nèi)切圓半徑公式:,故可得當(dāng)三角形周長固定時(shí),三角形面積越大內(nèi)切圓面積越大,解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意韋達(dá)定理和分類討論思想的合理運(yùn)用,計(jì)算難度較大,屬于難題.5.(本小題共13分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓x2+y2?12x+32=0的圓心為Q,過點(diǎn)P(0,2)且斜率為k的直線l(Ⅰ)求圓Q的面積;(Ⅱ)求k的取值范圍;(Ⅲ)是否存在常數(shù)k,使得向量OA+OB與PQ共線?如果存在,求明理由.【答案】(1)4π.(2)(?34【解析】解:(Ⅰ)圓的方程可化為(x?6)2+y故圓的面積為4π.---------------------3分(Ⅱ)設(shè)直線l的方程為y=kx+2.法一:將直線方程代入圓方程得x2整理得(1+k2)直線與圓交于兩個(gè)不同的點(diǎn)A,B等價(jià)于Δ=[4(k?3)]解得?34<k<0,即k法二:直線l與圓(x?6)2+y|kx?y+2|k化簡得(?8k解得?34<k<0,即k(Ⅲ)設(shè)A(x1,y1x1又y1+y2=k(所以O(shè)A+OB與PQ共線等價(jià)于將②③代入上式,解得k=?36.已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,長軸長為,離心率為,經(jīng)過其左焦點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn)(I)求橢圓的方程;(II)在軸上是否存在一點(diǎn),使得恒為常數(shù)?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo)和這個(gè)常數(shù);若不存在,說明理由.【答案】(I);(II)見詳解.【分析】(I)根據(jù),和已知即可求解;(II)聯(lián)立直線與橢圓方程,消去根據(jù)韋達(dá)定理代入數(shù)量積即可求解.【詳解】(I)設(shè)橢圓的方程為,由題意,得,解得,所以所求的橢圓方程為.(II)由(I)知.假設(shè)在軸上存在一點(diǎn),使得恒為常數(shù),①當(dāng)直線與軸不垂直時(shí),設(shè)其方程為,、.由得,所以,.因?yàn)槭桥c無關(guān)的常數(shù),從而有,即此時(shí)②當(dāng)直線與軸垂直時(shí),此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,當(dāng)時(shí),亦有綜上,在軸上存在定點(diǎn),使得恒為常數(shù),且這個(gè)常數(shù)為.【點(diǎn)睛】本題考查橢圓方程及橢圓與直線的應(yīng)用.此題的難點(diǎn)是計(jì)算.7.已知中心在坐標(biāo)原點(diǎn)O的橢圓C經(jīng)過點(diǎn)A(),且點(diǎn)F(,0)為其右焦點(diǎn).(1)求橢圓C的方程;(2)是否存在直線l與橢圓C交于B,D兩點(diǎn),滿足,且原點(diǎn)到直線l的距離為?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)不存在【分析】(1)根據(jù)焦點(diǎn)及橢圓定義,即可求得參數(shù)c與a,從而求得橢圓的方程.(2)根據(jù)點(diǎn)到直線距離,可得m與k的等量關(guān)系式;聯(lián)立方程,由判別式可得k的取值范圍,進(jìn)而結(jié)合向量的數(shù)量積求得斜率,判斷是否存在.【詳解】(1)設(shè)橢圓C的方程為,則左焦點(diǎn)為,在直角三角形中,可求,∴,故橢圓C的方程為.(2)假設(shè)存在符合題意的直線l,其方程為,由原點(diǎn)到l的距離為得:.聯(lián)立方程,得.則,,.設(shè),,則,解得.當(dāng)斜率不存在時(shí),l的方程為,易求得.綜上,不存在符合條件的直線.…【點(diǎn)睛】本題考查了圓錐曲線的綜合應(yīng)用,直線與橢圓的關(guān)系,是高考的??键c(diǎn),屬于難題.8.(本小題12分)已知如圖,圓和拋物線,圓的切線與拋物線交于不同的點(diǎn),.(1)當(dāng)直線的斜率為時(shí),求線段的長;(2)設(shè)點(diǎn)和點(diǎn)關(guān)于直線對稱,問是否存在圓的切線使得?若存在,求出直線的方程;若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)存在,.【解析】試題分析:(1)圓的圓心坐標(biāo)為,半徑,設(shè),,設(shè)的方程,利用直線是圓的切線,求得的值,從而可得直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理,即可計(jì)算弦長;(2)利用直線是圓的切線,可得,滿足的一個(gè)方程,將直線的方程與拋物線方程聯(lián)立,利用,可得,滿足的另一個(gè)方程,聯(lián)立方程組可求得,的值,從而得到滿足題設(shè)的直線.試題解析:∵圓:,∴圓心坐標(biāo)為,半徑,(1)當(dāng)直線的斜率為時(shí),設(shè)的方程為,即,∵直線是圓的切線,∴,解得或(舍),此時(shí)直線的方程為,由,消去得,∴,設(shè),,則,,得,∴弦長;(2)∵直線是圓的切線,∴,得①,由,消去得,∴,即,且,,∵點(diǎn)和點(diǎn)關(guān)于直線對稱,∴點(diǎn)為,∴,,∵,∴,即,即②,①+②,得,解得或,當(dāng)時(shí),代入①解得,,滿足條件,當(dāng)時(shí),代入①得,無解,綜上所述,存在滿足條件的直線,其方程為.考點(diǎn):1.直線與拋物線的位置關(guān)系;2.弦長的計(jì)算;3.韋達(dá)定理的運(yùn)用.9.已知曲線,,動(dòng)直線與相交于兩點(diǎn),曲線在處的切線相交于點(diǎn).(1)當(dāng)時(shí),求證:直線恒過定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo);(2)若直線與相切于點(diǎn),試問:在軸上是否存在兩個(gè)定點(diǎn),當(dāng)直線斜率存在時(shí),兩直線的斜率之積恒為定值?若存在求出滿足條件的點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)存在兩個(gè)定點(diǎn)恒滿足.【解析】試題分析:(1)設(shè)出直線方程,聯(lián)立其與拋物線方程得到兩點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系,再由導(dǎo)數(shù)的幾何意義,直線的斜率就是它們分別在兩點(diǎn)處切線的斜率,且,可求得;(2)利用兩點(diǎn)坐標(biāo)表示出直線,的方程,觀察可得直線的方程,利用與圓相切整理即得動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程,問題得解.試題解析:(1)依題意,直線的斜率存在,設(shè),由得則,又由得,∴,∴∴的方程為,恒過定點(diǎn).(2)設(shè),直線,即又經(jīng)過,∴,即∴,同理,∴由此可得切線的方程為∴.由直線與圓相切得,化簡得,從而動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為,為焦點(diǎn)在軸上的雙曲線.取,則為定值故存在兩個(gè)定點(diǎn)滿足恒為定值.考點(diǎn):直線與圓、直線與拋物線的位置關(guān)系的應(yīng)用.【方法點(diǎn)晴】本題主要考查了直線與拋物線的位置關(guān)系及函數(shù)與方程思想的應(yīng)用,綜合性較強(qiáng),屬于難題.解答本題的技巧在于,通過導(dǎo)數(shù)的幾何意義得到兩條切線斜率之間的關(guān)系,由直線與拋物線方程構(gòu)成的方程組得到兩切點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系,二者本質(zhì)上是統(tǒng)一的,從而得到直線經(jīng)過的定點(diǎn);第二問的難點(diǎn)是從第一問出發(fā),寫出直線,的方程,觀察得到點(diǎn)的軌跡,通過雙曲線知識得到答案.10.已知橢圓焦點(diǎn)在x軸上,下頂點(diǎn)為D(0,-1),且離心率e=63.經(jīng)過點(diǎn)(Ⅰ)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(Ⅱ)求|AM|的取值范圍.(Ⅲ)在x軸上是否存在定點(diǎn)P,使∠MPA=∠MPB。若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo),若不存在,說明理由.【答案】(Ⅰ)x23+y2【解析】試題分析:(Ⅰ)由題意可得方程組b=1,ca=63,解得a2=3,b2=1,(Ⅱ)根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式列|AM|,利用點(diǎn)A在橢圓上,消未知數(shù)得一元二次函數(shù),最后根據(jù)對稱軸與定義區(qū)間位置關(guān)系求最值,(Ⅲ)由∠MPA=∠MPB得kPA+k試題解析:(Ⅰ)設(shè)橢圓方程為x2a2又a2=b2+c(Ⅱ)設(shè)A(x1,y又?3≤x≤∴所以當(dāng)x1=32時(shí),|AM|的最小值為(Ⅲ)假設(shè)x軸上存在定點(diǎn)P(m,0)滿足條件,A(x1,當(dāng)直線L的斜率存在時(shí),設(shè)直線L方程為:y=k(x?1)由{x2x1由∠MPA=∠MPB得kPA+k又y1=k(x2×3k2當(dāng)直線L的斜率不存在時(shí),也滿足條件.∴定點(diǎn)P坐標(biāo)為(3,011.已知直線,圓,橢圓的離心率,直線被圓截得的弦長與橢圓的短軸長相等.求橢圓的方程;已知?jiǎng)又本€(斜率存在)與橢圓交于兩個(gè)不同點(diǎn),且△的面積為,若為線段的中點(diǎn),問:在軸上是否存在兩個(gè)定點(diǎn)使得直線與的斜率之積為定值?若存在,求出的坐標(biāo),若不存在,說明理由.【答案】A(,0),B(-,0)【解析】試題分析:求橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程,一般利用待定系數(shù)法求解,即列出兩個(gè)獨(dú)立條件,組成方程組:一是由離心率得,二是由直線與圓位置關(guān)系中垂徑定理得,而圓心O到的距離,從而存在性問題,一般從假設(shè)存在出發(fā),探求滿足題意的充要條件:假設(shè)x軸上存在兩定點(diǎn)A(s,0),B(t,0)(s≠t),則直線NA的斜率k1=,直線NB的斜率k2=,∴k1k2=,因此原問題轉(zhuǎn)化為求動(dòng)點(diǎn)N的軌跡:由弦中點(diǎn)及面積可得出,代入得,從而得出s+t=0,st=-2試題解析:(1)設(shè)橢圓半焦距為c,圓心O到的距離d=,則被圓O截得的弦長為2,所以b=1,由題意得e=,∵b=1,∴a2=4,b2=1.∴橢圓E的方程為.(2)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),直線的方程為:y=kx+m.則消去y得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0.x1+x2=-,x1·x2=.|PQ|=·|x1-x2|=.原點(diǎn)O到直線的距離d=,則,∴2|m|·=1+4k2,令1+4k2=n,∴2|m|·=n,∴n=2m2,1+4k2=2m2.∵N為PQ中點(diǎn),∴xN,yN,∵1+4k2=2m2,∴xN=-,yN=.∴.假設(shè)x軸上存在兩定點(diǎn)A(s,0),B(t,0)(s≠t),則直線NA的斜率k1=,直線NB的斜率k2=,∴k1k2=當(dāng)且僅當(dāng)s+t=0,st=-2時(shí),k1k2=-,則s=,t=-.綜上所述,存在兩定點(diǎn)A(,0),B(-,0),使得直線NA與NB的斜率之積為定值.考點(diǎn):橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程,直線與橢圓位置關(guān)系【方法點(diǎn)睛】1.求定值問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)值與變量無關(guān).(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算推理的過程中消去變量,從而得到定值.2.定點(diǎn)的探索與證明問題(1)探索直線過定點(diǎn)時(shí),可設(shè)出直線方程為y=kx+b,然后利用條件建立b、k等量關(guān)系進(jìn)行消元,借助于直線系的思想找出定點(diǎn).(2)從特殊情況入手,先探求定點(diǎn),再證明與變量無關(guān).12.已知橢圓:經(jīng)過點(diǎn)且離心率為.(1)求橢圓方程;(2)是否存在直線,使橢圓上存在不同兩點(diǎn)關(guān)于該直線對稱?若存在,求的取值范圍;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在,【分析】(1)由題意知橢圓的離心率為,可得,故橢圓方程為,代入點(diǎn),即可求解(2)假設(shè)存在,設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),利用點(diǎn)差法可得的中點(diǎn)M的坐標(biāo),根據(jù)M在橢圓內(nèi),建立不等式,即可求得的取值范圍.【詳解】(1)由橢圓離心率,可得,所以,因?yàn)?,所以,所以橢圓方程為,由橢圓過點(diǎn),可得,解得,所以橢圓方程為(2)假設(shè)存在,設(shè),、,,的中點(diǎn),,則兩式相減可得,,在橢圓內(nèi),或的取值范圍是.【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查橢圓的對稱性,考查點(diǎn)差法的運(yùn)用,考查學(xué)生的計(jì)算能力,屬于中檔題.13.已知橢圓,過右焦點(diǎn)的直線交橢圓于,兩點(diǎn).(1)若,求直線的方程;(2)若直線的斜率存在,在線段上是否存在點(diǎn),使得,若存在,求出的范圍,若不存在,請說明理由.【答案】(1)或;(2).【解析】(1)當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),,,不符合題意;當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè),,直線的方程為,①又橢圓的方程為,②由①②可得,(*)∴,,∴,∴,解得,∴,即直線的方程為或.(2)由(1)可知,設(shè)的中點(diǎn)為,即,假設(shè)存在點(diǎn),使得,則,解得,當(dāng)時(shí),,為橢圓長軸的兩個(gè)端點(diǎn),則點(diǎn)與原點(diǎn)重合,當(dāng)時(shí),,綜上所述,存在點(diǎn)且.點(diǎn)睛:本題旨在考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)等基礎(chǔ)知識以及學(xué)生的運(yùn)算求解能力、推理論證能力等思維能力。解答第一問題時(shí),充分借助直線與橢圓的位置關(guān)系,借用坐標(biāo)之間的關(guān)系待定直線的斜率,從而求出直線的方程;第二問則假設(shè)符合題設(shè)條件的點(diǎn)存在,然后借助題設(shè)條件進(jìn)行推理論證,從而探究出點(diǎn)的存在。14.已知橢圓:()過點(diǎn),離心率,直線:與橢圓交于,兩點(diǎn).(1)求橢圓的方程;(2)是否存在定點(diǎn),使得為定值.若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo)和的值;若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)存在點(diǎn),使得為定值.【分析】(1)由離心率得,再根據(jù)橢圓過點(diǎn)待定系數(shù)即可求得;(2)分別設(shè),,,再直線與橢圓方程聯(lián)立得,故有,,再計(jì)算并化簡得,根據(jù)題意若為定值,則,代入可求得,.【詳解】解:(1)因?yàn)闄E圓的離心率,所以,又因?yàn)?,所以,又因?yàn)闄E圓過點(diǎn),所以有,解得,所以,故橢圓方程為:.(2)設(shè),,,則聯(lián)立方程得.顯然,,,所以為定值.故.即,則,解得,.即存在點(diǎn),使得為定值.【點(diǎn)睛】本題考查待定系數(shù)法求橢圓的方程,橢圓中的定值定點(diǎn)問題,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算能力.15.已知圓經(jīng)過點(diǎn),,并且直線平分圓.(1)求圓的方程;(2)若直線與圓交于兩點(diǎn),是否存在直線,使得(為坐標(biāo)原點(diǎn)),若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)不存在直線.【解析】試題分析:(1)由弦的中垂線必過圓心,所以求出線段的中垂線,與3x-2y=0的交點(diǎn)即為圓心,由兩點(diǎn)間距離公式求圓的半徑.(2)設(shè),由向量的數(shù)量積坐標(biāo)表示可知,直線與圓組方程組,利用韋達(dá)代入上式,可求得k,同時(shí)檢驗(yàn)判別式.試題解析:(1)線段的中點(diǎn),,故線段的中垂線方程為,即.因?yàn)閳A經(jīng)過兩點(diǎn),故圓心在線段的中垂線上.又因?yàn)橹本€:平分圓,所以直線經(jīng)過圓心.由解得,即圓心的坐標(biāo)為,而圓的半徑,所以圓的方程為:(2)設(shè),將代入方程,得,即,由,得,所以,.又因?yàn)樗?,解得或此時(shí)式中,沒有實(shí)根,與直線與交于兩點(diǎn)相矛盾,所以不存在直線,使得.16.已知橢圓經(jīng)過點(diǎn),是的一個(gè)焦點(diǎn),過點(diǎn)的動(dòng)直線交橢圓于兩點(diǎn).(1)求橢圓的方程;(2)是否存在定點(diǎn)(異于點(diǎn)),對任意的動(dòng)直線(斜率存在)都有,若存在求出點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在這樣的定點(diǎn),坐標(biāo)為,詳見解析【分析】(1)根據(jù)題目條件列出關(guān)于的方程,解出即可;(2)設(shè)出點(diǎn),聯(lián)立直線和橢圓,將用韋達(dá)定理和斜率公式變形整理,利用恒成立的意義,即可求出點(diǎn)的坐標(biāo).【詳解】解(1)由題意得,所以,即橢圓的

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