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文檔簡介
Page圓錐曲線中的定點、定直線問題(2類核心考點精講精練)1.5年真題考點分布5年考情考題示例考點分析關(guān)聯(lián)考點2023年新Ⅱ卷,第21題,12分雙曲線中的定直線問題直線的點斜式方程及辨析根據(jù)a、b、c求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程2023年全國乙卷(文科),第21題,12分橢圓中的定點問題根據(jù)離心率求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程2022年全國乙卷(文科),第21題,12分橢圓中的直線過定點問題根據(jù)圓過的點求標(biāo)準(zhǔn)方程2021年新Ⅱ卷,第20題,12分橢圓中的直線過定點問題根據(jù)離心率求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程求橢圓中的弦長根據(jù)弦長求參數(shù)2023年全國甲卷(理科),第20題,12分橢圓中的直線過定點問題無2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】本節(jié)內(nèi)容是新高考卷的??純?nèi)容,設(shè)題不定,難度中等或偏難,分值為5-17分【備考策略】1.理解、掌握圓錐曲線的定點問題及其相關(guān)計算2.理解、掌握圓錐曲線的定直線問題及其相關(guān)計算【命題預(yù)測】本節(jié)內(nèi)容是新高考卷的??純?nèi)容,小題和大題都會作為載體命題,同學(xué)們要會結(jié)合公式運算,需強(qiáng)化訓(xùn)練復(fù)習(xí)考點一、圓錐曲線中的定點問題1.(2022·全國·高考真題)已知橢圓E的中心為坐標(biāo)原點,對稱軸為x軸、y軸,且過兩點.(1)求E的方程;(2)設(shè)過點的直線交E于M,N兩點,過M且平行于x軸的直線與線段AB交于點T,點H滿足.證明:直線HN過定點.【答案】(1)(2)【分析】(1)將給定點代入設(shè)出的方程求解即可;(2)設(shè)出直線方程,與橢圓C的方程聯(lián)立,分情況討論斜率是否存在,即可得解.【詳解】(1)解:設(shè)橢圓E的方程為,過,則,解得,,所以橢圓E的方程為:.(2),所以,①若過點的直線斜率不存在,直線.代入,可得,,代入AB方程,可得,由得到.求得HN方程:,過點.②若過點的直線斜率存在,設(shè).聯(lián)立得,可得,,且聯(lián)立可得可求得此時,將,代入整理得,將代入,得顯然成立,綜上,可得直線HN過定點【點睛】求定點、定值問題常見的方法有兩種:①從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關(guān);②直接推理、計算,并在計算推理的過程中消去變量,從而得到定值.2.(2020·全國·高考真題)已知A、B分別為橢圓E:(a>1)的左、右頂點,G為E的上頂點,,P為直線x=6上的動點,PA與E的另一交點為C,PB與E的另一交點為D.(1)求E的方程;(2)證明:直線CD過定點.【答案】(1);(2)證明詳見解析.【分析】(1)由已知可得:,,,即可求得,結(jié)合已知即可求得:,問題得解.(2)方法一:設(shè),可得直線的方程為:,聯(lián)立直線的方程與橢圓方程即可求得點的坐標(biāo)為,同理可得點的坐標(biāo)為,當(dāng)時,可表示出直線的方程,整理直線的方程可得:即可知直線過定點,當(dāng)時,直線:,直線過點,命題得證.【詳解】(1)依據(jù)題意作出如下圖象:
由橢圓方程可得:,,,,橢圓方程為:(2)[方法一]:設(shè)而求點法證明:設(shè),則直線的方程為:,即:聯(lián)立直線的方程與橢圓方程可得:,整理得:,解得:或?qū)⒋胫本€可得:所以點的坐標(biāo)為.同理可得:點的坐標(biāo)為當(dāng)時,直線的方程為:,整理可得:整理得:所以直線過定點.當(dāng)時,直線:,直線過點.故直線CD過定點.[方法二]【最優(yōu)解】:數(shù)形結(jié)合設(shè),則直線的方程為,即.同理,可求直線的方程為.則經(jīng)過直線和直線的方程可寫為.可化為.④易知A,B,C,D四個點滿足上述方程,同時A,B,C,D又在橢圓上,則有,代入④式可得.故,可得或.其中表示直線,則表示直線.令,得,即直線恒過點.【整體點評】本題主要考查了橢圓的簡單性質(zhì)及方程思想,還考查了計算能力及轉(zhuǎn)化思想、推理論證能力,屬于難題.第二問的方法一最直接,但對運算能力要求嚴(yán)格;方法二曲線系的應(yīng)用更多的體現(xiàn)了幾何與代數(shù)結(jié)合的思想,二次曲線系的應(yīng)用使得計算更為簡單.3.(2019·全國·高考真題)已知曲線C:y=,D為直線y=上的動點,過D作C的兩條切線,切點分別為A,B.(1)證明:直線AB過定點:(2)若以E(0,)為圓心的圓與直線AB相切,且切點為線段AB的中點,求四邊形ADBE的面積.【答案】(1)見詳解;(2)3或.【分析】(1)可設(shè),,然后求出A,B兩點處的切線方程,比如:,又因為也有類似的形式,從而求出帶參數(shù)直線方程,最后求出它所過的定點.(2)由(1)得帶參數(shù)的直線方程和拋物線方程聯(lián)立,再通過為線段的中點,得出的值,從而求出坐標(biāo)和的值,分別為點到直線的距離,則,結(jié)合弦長公式和韋達(dá)定理代入求解即可.【詳解】(1)證明:設(shè),,則.又因為,所以.則切線DA的斜率為,故,整理得.設(shè),同理得.,都滿足直線方程.于是直線過點,而兩個不同的點確定一條直線,所以直線方程為.即,當(dāng)時等式恒成立.所以直線恒過定點.(2)[方法一]【最優(yōu)解:利用公共邊結(jié)合韋達(dá)定理求面積】設(shè)的中點為G,,則,,.由,得,將代入上式并整理得,因為,所以或.由(1)知,所以軸,則(設(shè)).當(dāng)時,,即;當(dāng)時,,即,.綜上,四邊形的面積為3或.[方法二]【利用弦長公式結(jié)合面積公式求面積】設(shè),由(1)知拋物線的焦點F的坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為.由拋物線的定義,得.線段的中點為.當(dāng)時,軸,,;當(dāng)時,,由,得,即.所以,直線的方程為.根據(jù)對稱性考慮點和直線的方程即可.E到直線的距離為,D到直線的距離為.所以.綜上,四邊形的面積為3或.[方法三]【結(jié)合拋物線的光學(xué)性質(zhì)求面積】圖5中,由拋物線的光學(xué)性質(zhì)易得,又,所以.因為,,所以,所以.同理,所以,即點D為中點.圖6中已去掉坐標(biāo)系和拋物線,并延長于點H.因為,所以.又因為G,D分別為的中點,所以,故為平行四邊形,從而.因為且,所以I為的中點,從而..當(dāng)直線平行于準(zhǔn)線時,易得.綜上,四邊形的面積為3或.
[方法四]【結(jié)合弦長公式和向量的運算求面積】由(1)得直線的方程為.由,可得,于是.設(shè)分別為點到直線的距離,則.因此,四邊形ADBE的面積.設(shè)M為線段AB的中點,則,由于,而,與向量平行,所以,解得或.當(dāng)時,;當(dāng)時因此,四邊形的面積為3或.【整體點評】(2)方法一:利用公共邊將一個三角形的面積分割為兩個三角形的面積進(jìn)行計算是一種常用且有效的方法;方法二:面積公式是計算三角形面積的最基本方法;方法三:平穩(wěn)的光學(xué)性質(zhì)和相似、全等三角形的應(yīng)用要求幾何技巧比較高,計算量較少;方法四:弦長公式結(jié)合向量體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識的綜合運用.4.(2019·北京·高考真題)已知橢圓的右焦點為,且經(jīng)過點.(Ⅰ)求橢圓C的方程;(Ⅱ)設(shè)O為原點,直線與橢圓C交于兩個不同點P,Q,直線AP與x軸交于點M,直線AQ與x軸交于點N,若|OM|·|ON|=2,求證:直線l經(jīng)過定點.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)見解析.【分析】(Ⅰ)由題意確定a,b的值即可確定橢圓方程;(Ⅱ)設(shè)出直線方程,聯(lián)立直線方程與橢圓方程確定OM,ON的表達(dá)式,結(jié)合韋達(dá)定理確定t的值即可證明直線恒過定點.【詳解】(Ⅰ)因為橢圓的右焦點為,所以;因為橢圓經(jīng)過點,所以,所以,故橢圓的方程為.(Ⅱ)設(shè)聯(lián)立得,,,.直線,令得,即;同理可得.因為,所以;,解之得,所以直線方程為,所以直線恒過定點.【點睛】解決直線與橢圓的綜合問題時,要注意:(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個條件,明確確定直線、橢圓的條件;(2)強(qiáng)化有關(guān)直線與橢圓聯(lián)立得出一元二次方程后的運算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長、斜率、三角形的面積等問題.5.(山東·高考真題)已知拋物線的焦點為,為上異于原點的任意一點,過點的直線交于另一點,交軸的正半軸于點,且有.當(dāng)點的橫坐標(biāo)為時,為正三角形.(Ⅰ)求的方程;(Ⅱ)若直線,且和有且只有一個公共點,(?。┳C明直線過定點,并求出定點坐標(biāo);(ⅱ)的面積是否存在最小值?若存在,請求出最小值;若不存在,請說明理由.【答案】(I).(II)(?。┲本€AE過定點.(ⅱ)的面積的最小值為16.【詳解】試題分析:(I)由拋物線的定義知,解得或(舍去).得.拋物線C的方程為.(II)(?。┯桑↖)知,設(shè),可得,即,直線AB的斜率為,根據(jù)直線和直線AB平行,可設(shè)直線的方程為,代入拋物線方程得,整理可得,直線AE恒過點.注意當(dāng)時,直線AE的方程為,過點,得到結(jié)論:直線AE過定點.(ⅱ)由(?。┲本€AE過焦點,得到,設(shè)直線AE的方程為,根據(jù)點在直線AE上,得到,再設(shè),直線AB的方程為,可得,代入拋物線方程得,可求得,,應(yīng)用點B到直線AE的距離為.從而得到三角形面積表達(dá)式,應(yīng)用基本不等式得到其最小值.試題解析:(I)由題意知設(shè),則FD的中點為,因為,由拋物線的定義知:,解得或(舍去).由,解得.所以拋物線C的方程為.(II)(?。┯桑↖)知,設(shè),因為,則,由得,故,故直線AB的斜率為,因為直線和直線AB平行,設(shè)直線的方程為,代入拋物線方程得,由題意,得.設(shè),則,.當(dāng)時,,可得直線AE的方程為,由,整理可得,直線AE恒過點.當(dāng)時,直線AE的方程為,過點,所以直線AE過定點.(ⅱ)由(?。┲本€AE過焦點,所以,設(shè)直線AE的方程為,因為點在直線AE上,故,設(shè),直線AB的方程為,由于,可得,代入拋物線方程得,所以,可求得,,所以點B到直線AE的距離為.則的面積,當(dāng)且僅當(dāng)即時等號成立.所以的面積的最小值為16.考點:拋物線的定義及其幾何性質(zhì),直線與拋物線的位置關(guān)系,點到直線的距離公式,基本不等式的應(yīng)用.1.(2024·浙江溫州·模擬預(yù)測)已知橢圓:,左右頂點分別是,,橢圓的離心率是.點是直線上的點,直線與分別交橢圓于另外兩點,.(1)求橢圓的方程.(2)若,求出的值.(3)試證明:直線過定點.【答案】(1)(2)(3)證明見解析【分析】(1)由題意結(jié)合計算即可得;(2)設(shè)出點坐標(biāo),借助斜率公式計算即可得;(3)設(shè)出直線方程,聯(lián)立曲線方程,借助韋達(dá)定理與(2)中所得計算即可得.【詳解】(1)由題意可得,,即,所以,則橢圓;(2)設(shè),由于,則;(3)顯然MN斜率不為0,設(shè):,Mx1,y1聯(lián)立方程,則有,,則有,,由于,則,因為,故,即,解得或,當(dāng)時,,故舍去,即,適合題意,故:,則直線過定點.2.(2024·江西鷹潭·模擬預(yù)測)已知橢圓的左、右焦點分別是,,且橢圓過點.(1)求橢圓C的方程;(2)過的左焦點作弦,這兩條弦的中點分別為,若,證明:直線過定點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)由題意得出,再根據(jù)橢圓定義得出,再根據(jù),即可求得橢圓方程;(2)分類討論,當(dāng)直線的斜率都存在時,設(shè)直線為,與橢圓方程聯(lián)立,由韋達(dá)定理得出點坐標(biāo),由同理得出點坐標(biāo),得出直線方程分類討論的值,即可得出定點;再補(bǔ)充斜率不存在時的情況即可.【詳解】(1)由題設(shè),因為點在橢圓上,所以,即,所以,,所以橢圓C的方程為:.(2)證明:設(shè)點的坐標(biāo)為,當(dāng)直線的斜率都存在時,令為,代入,整理得:,且,所以,則,故.由,即,故為,代入,所以,有,則,故.當(dāng)時,所以,則為,整理得,所以過定點.當(dāng)時,,,過點,當(dāng)時,,,過點,當(dāng)一條直線斜率不存在時,對應(yīng),,故即為x軸,也過點;綜上,直線過定點.3.(2024·福建泉州·模擬預(yù)測)已知橢圓:的離心率為,左、右焦點分別為,,焦距為2,點為橢圓上的點.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè)點A,B在橢圓上,直線PA,PB均與圓:相切,證明:直線AB過定點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)結(jié)合題意,可得關(guān)于的方程,解之可得橢圓C的方程;(2)先由直線與圓相切可得,再聯(lián)立直線與橢圓的方程,利用韋達(dá)定理分別求出,,,,代入可得的關(guān)系式,進(jìn)而可得直線AB過定點.【詳解】(1)設(shè)橢圓的半焦距為,由題意得,解得,故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)由題意,,
且直線和直線斜率存在,設(shè)直線的方程為,直線的方程為,由題知,所以,所以,同理,,所以是方程的兩根,所以.設(shè)Ax1,y1將代入,得,所以,①,②所以,③,④又因為,⑤將①②③④代入⑤,化簡得,所以,若,則直線,此時過點,舍去.若,則直線,此時恒過點,所以直線過定點.4.(2024·湖南邵陽·三模)已知橢圓:的離心率為,右頂點與的上,下頂點所圍成的三角形面積為.(1)求的方程.(2)不過點的動直線與交于,兩點,直線與的斜率之積恒為.(i)證明:直線過定點;(ii)求面積的最大值.【答案】(1);(2)(i)證明見解析;(ii).【分析】(1)根據(jù)橢圓的離心率及三角形面積,列出方程組求解即得.(2)(i)設(shè)出直線的方程,與橢圓方程聯(lián)立,利用斜率坐標(biāo)公式,結(jié)合韋達(dá)定理推理即得;(ii)由(i)的信息,借助三角形面積建立函數(shù)關(guān)系,再求出最大值.【詳解】(1)令橢圓的半焦距為c,由離心率為,得,解得,由三角形面積為,得,則,,所以的方程是.(2)(i)由(1)知,點,設(shè)直線的方程為,設(shè),由消去x得:,則,直線與的斜率分別為,,于是,整理得,解得或,當(dāng)時,直線過點,不符合題意,因此,直線:恒過定點.(ii)由(i)知,,則,因此的面積,當(dāng)且僅當(dāng),即時取等號,所以面積的最大值為.
【點睛】思路點睛:圓錐曲線中的幾何圖形面積范圍或最值問題,可以以直線的斜率、橫(縱)截距、圖形上動點的橫(縱)坐標(biāo)為變量,建立函數(shù)關(guān)系求解作答.5.(2024·河南周口·模擬預(yù)測)已知橢圓的焦距為2,不經(jīng)過坐標(biāo)原點且斜率為1的直線與交于P,Q兩點,為線段PQ的中點,直線的斜率為.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè),直線PB與的另一個交點為,直線QB與的另一個交點為,其中,均不為橢圓的頂點,證明:直線MN過定點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)焦距求出,再設(shè)Px1,y1,Qx2,y2,A(2)設(shè)直線的方程為,,,表示直線的方程,聯(lián)立直線與橢圓方程,消元求出,即可求出點坐標(biāo),同理得到點坐標(biāo),根據(jù)的斜率為得到,即可求出直線過定點坐標(biāo).【詳解】(1)由橢圓的焦距為得,,則.設(shè)Px1,y1,Qx2兩式作差得,,所以,即,所以,所以,所以,則,解得,.故橢圓的方程為.(2)由題意可知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,,,則,直線的方程為,將其代入得,,顯然,則,所以,將代入直線的方程,解得,所以,同理得,所以,得,即,整理得,所以,因此直線的方程為,令,即,則,所以直線過定點.【點睛】方法點睛:求解直線過定點問題常用方法如下:(1)“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點,再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般性證明;(2)“一般推理,特殊求解”:即設(shè)出定點坐標(biāo),根據(jù)題設(shè)條件選擇參數(shù),建立一個直線系或曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個關(guān)于定點坐標(biāo)的方程組,以這個方程組的解為坐標(biāo)的點即為所求點;(3)求證直線過定點,常利用直線的點斜式方程或截距式來證明.6.(2024·重慶渝中·模擬預(yù)測)已知橢圓的離心率為,點在上.(1)求橢圓的方程;(2)過點的直線交橢圓于兩點(異于點),過點作軸的垂線與直線交于點,設(shè)直線的斜率分別為.證明:(i)為定值;(ii)直線過線段的中點.【答案】(1)(2)證明見詳解【分析】(1)根據(jù)題意,列出的方程組求出得解;(2)(i)當(dāng)直線斜率為0時,.當(dāng)直線的斜率不為0時,設(shè)出直線的方程,聯(lián)立直線的方程和橢圓的方程,寫出韋達(dá)定理,計算的值,化簡后結(jié)果為,由此證明結(jié)論成立.(ii)設(shè)線段的中點為,求出直線的方程,直線的方程,結(jié)合,可得,可證點在直線上.【詳解】(1)由題可知:,解得,所以橢圓的方程為.(2)(i)①當(dāng)直線的斜率為0時,則不妨設(shè),,所以為定值.②當(dāng)直線的斜率不為0時,設(shè)直線,Px1,y1聯(lián)立直線與橢圓的方程,消去整理得,則,,,所以,所以.綜上,為定值.
(ii)設(shè)線段的中點為,易得,可得直線的方程為,則,直線的方程為,則,所以,由(i)知,,所以,又直線的方程為,所以點在直線上,即直線過線段的中點.【點睛】關(guān)鍵點睛:本題第二問證明為定值,解題的關(guān)鍵是設(shè)直線與橢圓的方程,解得,代入的式子化簡得解.考點二、圓錐曲線中的定直線問題1.(2023·全國·高考真題)已知雙曲線C的中心為坐標(biāo)原點,左焦點為,離心率為.(1)求C的方程;(2)記C的左、右頂點分別為,,過點的直線與C的左支交于M,N兩點,M在第二象限,直線與交于點P.證明:點在定直線上.【答案】(1)(2)證明見解析.【分析】(1)由題意求得的值即可確定雙曲線方程;(2)設(shè)出直線方程,與雙曲線方程聯(lián)立,然后由點的坐標(biāo)分別寫出直線與的方程,聯(lián)立直線方程,消去,結(jié)合韋達(dá)定理計算可得,即交點的橫坐標(biāo)為定值,據(jù)此可證得點在定直線上.【詳解】(1)設(shè)雙曲線方程為,由焦點坐標(biāo)可知,則由可得,,雙曲線方程為.(2)由(1)可得,設(shè),顯然直線的斜率不為0,所以設(shè)直線的方程為,且,與聯(lián)立可得,且,則,
直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立直線與直線的方程可得:,由可得,即,據(jù)此可得點在定直線上運動.【點睛】關(guān)鍵點點睛:求雙曲線方程的定直線問題,意在考查學(xué)生的計算能力,轉(zhuǎn)化能力和綜合應(yīng)用能力,其中根據(jù)設(shè)而不求的思想,利用韋達(dá)定理得到根與系數(shù)的關(guān)系可以簡化運算,是解題的關(guān)鍵.2.(安徽·高考真題)設(shè)橢圓過點,且左焦點為(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)當(dāng)過點的動直線與橢圓相交與兩不同點時,在線段上取點,滿足,證明:點總在某定直線上【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)見解析【詳解】(1)由題意:,解得,所求橢圓方程為(2)方法一設(shè)點Q、A、B的坐標(biāo)分別為.由題設(shè)知均不為零,記,則且又A,P,B,Q四點共線,從而于是,,從而,(1),(2)又點A、B在橢圓C上,即(1)+(2)×2并結(jié)合(3),(4)得即點總在定直線上方法二設(shè)點,由題設(shè),均不為零.且又四點共線,可設(shè),于是(1)(2)由于在橢圓C上,將(1),(2)分別代入C的方程整理得(3)(4)(4)-(3)得即點總在定直線上3.(2024·陜西銅川·模擬預(yù)測)已知橢圓C:的右頂點為,離心率為,過點的直線l與C交于M,N兩點.(1)若C的上頂點為B,直線BM,BN的斜率分別為,,求的值;(2)過點M且垂直于x軸的直線交直線AN于點Q,證明:線段MQ的中點在定直線上.【答案】(1)-3(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)離心率和,待定系數(shù)法求出,,,得到橢圓方程,設(shè)直線l的方程,聯(lián)立橢圓方程,得到兩根之和,兩根之積,,代入兩根之和,兩根之積,求出的值;(2)設(shè)線段MQ的中點為,又Mx1,y1,故,根據(jù)三點共線,得到,計算出,故,得到線段MQ的中點在定直線上.【詳解】(1)由題意知,解得,,,所以C的方程為,顯然直線l的斜率存在,設(shè)直線l的方程為:,Mx1,y由,得,由方程的判別式,可得,所以,,易得,所以,,所以,(2)證明:設(shè)線段MQ的中點為,又Mx1,y所以,,即,又A,N,Q三點共線,所以,即,所以,又,又所以,所以,即線段MQ的中點在定直線上.【點睛】定值問題常見方法:(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關(guān);(2)直接推理計算,并在計算推理的過程中消去變量,從而得到定值.4.(2024·北京·三模)已知橢圓的短軸長為,左、右頂點分別為,過右焦點的直線交橢圓于兩點(不與重合),直線與直線交于點.(1)求橢圓的方程;(2)求證:點在定直線上.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)給定條件,求出即可得解.(2)設(shè)出直線方程,與橢圓方程聯(lián)立,再求出直線與直線的交點橫坐標(biāo),并結(jié)合韋達(dá)定理計算即得.【詳解】(1)依題意,,半焦距,則,所以橢圓的方程為.(2)顯然直線不垂直于y軸,設(shè)直線,由消去x并整理得,,設(shè)Ax1則,且有,直線,直線,聯(lián)立消去y得,即,整理得,即,于是,而,則,因此,所以點在定直線上.5.(2024·山西臨汾·二模)已知橢圓的離心率為,點在上.(1)求的方程;(2)過點的直線交于P,Q兩點,過點作垂直于軸的直線與直線AQ相交于點,證明:線段PM的中點在定直線上.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)由題意聯(lián)立方程組解出,代入即可求解;(2)設(shè)點直曲聯(lián)立,解法一利用整體法求出中點坐標(biāo)與的關(guān)系,進(jìn)而得出結(jié)論;解法二利用根與系數(shù)的關(guān)系尋求與的關(guān)系,進(jìn)而確定與的函數(shù)關(guān)系得以證明.【詳解】(1)由題意可得,解得,所以的方程為.(2)如圖:設(shè)的中點,則直線AQ方程為,所以,于是,由題可知直線PQ的斜率存在,設(shè)PQ的方程為,聯(lián)立,解法一:消去得,所以,,即.則有,又因為,所以,于是,即,即,即,即點在直線上.解法二:,,即故點的縱坐標(biāo)為:,即,,即,又因為,即,所以,故,同理,所以即,即點在直線上.【點睛】方法點睛:整體思想在圓錐曲線的定直線和定點問題中有時可發(fā)揮出巨大的作用.1.(2024·貴州畢節(jié)·三模)在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點,,動點P滿足,設(shè)點P的軌跡為曲線.(1)求曲線的方程;(2)過點的直線l與曲線在y軸右側(cè)交于不同的兩點M,N,在線段MN上取異于點M,N的點D,滿足.證明:點D在定直線上.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)設(shè)點P的坐標(biāo)為,根據(jù)斜率乘積為定值化簡即可;(2)設(shè)直線l的方程為,聯(lián)立雙曲線方程得到韋達(dá)定理式,化簡弦長得,代入韋達(dá)定理式計算即可.【詳解】(1)設(shè)點P的坐標(biāo)為,由得,化簡整理得,所以曲線的方程為.(2)若直線l的斜率不存在,則直線l與曲線只有一個交點,不符合題意,所以直線l的斜率存在,設(shè)為k,則直線l的方程為,設(shè)點,聯(lián)立方程組,整理得,易知,,解得,,解得或,綜上或,因為,同理由得,化簡整理得,所以,化簡整理得,代入,化簡整理得,所以點D在定直線上.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題第二問的關(guān)鍵是采用設(shè)線法聯(lián)立雙曲線方程得到韋達(dá)定理式,再對化簡得,代入韋達(dá)定理式計算即可.2.(2024高三下·河南·專題練習(xí))動點與定點的距離和它到定直線的距離的比是2,記動點的軌跡為曲線.(1)求的方程;(2)過的直線與交于兩點,且,若點滿足,證明:點在一條定直線上.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)題意列等式,然后化簡即可得到的方程;(2)分斜率為0和不為0兩種情況考慮,當(dāng)直線的斜率為0時得到,當(dāng)直線的斜率不為0時,聯(lián)立直線和雙曲線方程,結(jié)合韋達(dá)定理和得到點在定直線上,又也在直線上,即可證明點在一條定直線上.【詳解】(1)由題意知,所以,所以,化簡得,的方程為.(2)依題意,設(shè),①當(dāng)直線的斜率為0時,則,因為,所以,所以,從而,則,即,解得,即.②當(dāng)直線的斜率不為0時,設(shè)的方程為,由消去,得,則且,因為,所以,消去,得,所以,從而,又也在直線上.綜上,點在直線上.【點睛】方法點睛:求解動點在定直線上的方法:(1)先猜后證:現(xiàn)根據(jù)特殊情況猜想,然后證明;(2)參數(shù)法:用題目中參數(shù)表示動點的橫縱坐標(biāo),然后消參,即可得到直線方程.3.(2024·貴州遵義·一模)已知雙曲線(,)的左、右焦點分別為,,直線與的左、右兩支分別交于,兩點,四邊形為矩形,且面積為.(1)求四邊形的外接圓方程;(2)設(shè),為的左、右頂點,直線過點與交于,兩點(異于,),直線與交于點,證明:點在定直線上.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)依題意可得,且,由求出點,再根據(jù)矩形面積及求出、、,即可得到雙曲線方程及、點坐標(biāo),再求出線段的中點及線段長,最后求出外接圓的方程;(2)設(shè)直線為,Px1,y1,Qx2,y【詳解】(1)由雙曲線的左、右焦點分別為F1?c,0,,直線與的左、右兩支分別交于,兩點,且四邊形為矩形,所以,且,由,解得或,即,則,又,,解得,,,所以雙曲線的方程為,所以,,,,所以的中點為,又,所以矩形的外接圓的方程為.(2)由(1)知,,依題意知直線的斜率不為零,設(shè)直線為,Px1,y1,Q由,得.當(dāng)且,所以,,所以,直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立兩方程可得,所以,,所以,解得,故點在定直線上.【點睛】方法點睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點坐標(biāo)為x1,y(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,必要時計算;(3)列出韋達(dá)定理;(4)將所求問題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、的形式;(5)代入韋達(dá)定理求解.4.(2024·湖南長沙·三模)已知拋物線,過點的直線與交于不同的兩點.當(dāng)直線的傾斜角為時,.(1)求的方程;(2)在線段上取異于點的點,且滿足,試問是否存在一條定直線,使得點恒在這條定直線上?若存在,求出該直線;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)點恒在直線上.【分析】(1)先求直線的方程,再與拋物線聯(lián)立組成方程組,利用韋達(dá)定理及兩點距離公式,求弦的長即可;(2)設(shè)直線方程,再與拋物線聯(lián)立組成方程組,利用韋達(dá)定理及相似三角形求解即可.【詳解】(1)設(shè)Ax若直線的傾斜角為,則直線的方程為.聯(lián)立得,則,且,所以.因為,所以,故的方程為.(2)存在,定直線為.由題意知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,.聯(lián)立得.由,得且,.不妨設(shè),則,過點向軸作垂線,垂足分別為點,如圖所示,則,.因為,所以,整理得,所以.代入直線的方程得.因為,所以點恒在直線上.5.(2024·河北保定·二模)已知拋物線的焦點為,過作互相垂直的直線,分別與交于和兩點(A,D在第一象限),當(dāng)直線的傾斜角等于時,四邊形的面積為.(1)求C的方程;(2)設(shè)直線AD與BE交于點Q,證明:點在定直線上.【答案】(1)(2)證明見解析.【分析】(1)由拋物線的對稱性知,由四邊形的面積求出,又的方程為,聯(lián)立直線與拋物線方程,利用韋達(dá)定理及焦點弦公式求出,即可得解;(2)設(shè)直線的方程為y=kx?1,則直線的方程為,設(shè)Ax1,y1,Bx2,y2【詳解】(1)當(dāng)直線的傾斜角等于時,直線的傾斜角等于,直線的方程為,由拋物線的對稱性知,所以,得.聯(lián)立方程組,消去得.設(shè)兩點的橫坐標(biāo)分別為,則,.又,所以,所以的方程為.(2)由(1)知F1,0,依題意,可設(shè)直線的方程為y=kx?1,則直線的方程為.聯(lián)立方程組消去得,顯然,設(shè)Ax1,y設(shè),同理可得,所以,同理可得.直線的方程為,即.同理,直線的方程為.兩直線方程聯(lián)立得,解得,即直線與的交點在定直線上.【點睛】方法點睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點坐標(biāo)為x1,y(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,必要時計算;(3)列出韋達(dá)定理;(4)將所求問題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、的形式;(5)代入韋達(dá)定理求解.1.(2024·江西九江·二模)已知雙曲線的離心率為,點在上.(1)求雙曲線的方程;(2)直線與雙曲線交于不同的兩點,,若直線,的斜率互為倒數(shù),證明:直線過定點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)離心率及,,的平方關(guān)系得出,再由點在上,可求解,,進(jìn)而可得雙曲線的方程;(2)當(dāng)斜率不存在時,顯然不滿足條件.當(dāng)斜率存在時,設(shè)其方程為,與方程聯(lián)立聯(lián)立,可得根與系數(shù)的關(guān)系,表示出直線,的斜率,,由,結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系可得與的關(guān)系,從而可證得直線過定點.【詳解】(1)由已知得,,所以,又點在上,故,解得,,所以雙曲線的方程為:.(2)當(dāng)斜率不存在時,顯然不滿足條件.當(dāng)斜率存在時,設(shè)其方程為,與方程聯(lián)立聯(lián)立,消去得,由已知得,且,設(shè),,則,,直線,的斜率分別為,,由已知,故,即,所以,化簡得,又已知不過點,故,所以,即,故直線的方程為,所以直線過定點.2.(2024·浙江杭州·二模)已知是橢圓的左,右頂點,點與橢圓上的點的距離的最小值為1.(1)求點的坐標(biāo).(2)過點作直線交橢圓于兩點(與不重合),連接,交于點.(?。┳C明:點在定直線上;(ⅱ)是否存在點使得,若存在,求出直線的斜率;若不存在,請說明理由.【答案】(1);(2)(?。┳C明見解析;(ⅱ)存在,【分析】(1)設(shè)Px0,y0(2)(ⅰ)設(shè)直線,與橢圓方程聯(lián)立方程,結(jié)合韋達(dá)定理得,寫出直線,的方程,進(jìn)而求解即可;(ⅱ)由題意點在以為直徑的圓上,代入圓的方程求得,寫出直線的方程,與橢圓聯(lián)立,求得點C的坐標(biāo),進(jìn)而可得答案.【詳解】(1)設(shè)Px0,因為,①若,解得(舍去),②若,解得(舍去)或,所以點的坐標(biāo)位.(2)(?。┰O(shè)直線,由,得,所以,所以,①由,得或,易知直線的方程為y=y1直線的方程為,③聯(lián)立②③,消去,得,④聯(lián)立①④,消去,則,解得,即點在直線上;(ⅱ)由圖可知,,即,所以點在以為直徑的圓上,設(shè),則,所以,即.故直線的方程為,直線的方程與橢圓方程聯(lián)立,得,因為,所以,所以,故.3.(2024·遼寧·二模)平面直角坐標(biāo)系xOy中,面積為9的正方形的頂點分別在x軸和y軸上滑動,且,記動點P的軌跡為曲線.(1)求的方程;(2)過點的動直線l與曲線交于不同的兩點時,在線段上取點Q,滿足.試探究點Q是否在某條定直線上?若是,求出定直線方程;若不是,說明理由.【答案】(1)(2)點Q在定直線上,定直線方程為【分析】(1)設(shè)點的坐標(biāo),利用平面向量的坐標(biāo)表示消參得,結(jié)合正方形面積得的方程;(2)設(shè),的坐標(biāo),與橢圓聯(lián)立并根據(jù)韋達(dá)定理得橫坐標(biāo)關(guān)系,再根據(jù)線段乘積關(guān)系化為比值關(guān)系得,化簡得,代入直線方程即可,從而求出定直線方程.【詳解】(1)設(shè),由,得,所以,因為正方形ABCD的面積為,即,所以,整理可得,因此C的軌跡方程為.(2)依題意,直線l存在斜率,設(shè)l:,即,設(shè)點,Mx1,y1由,消y得,即,由,可以得到,所以,可得,,由,得,所以,可得,所以,因為,所以點Q在定直線上,定直線方程為.
4.(2024·江西·二模)已知橢圓的左、右焦點分別為,,右頂點為,且,離心率為.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知,是上兩點(點,不同于點),直線,分別交直線于,兩點,若,證明:直線過定點.【答案】(1)(2)證明過程見解析【分析】(1)由題意列出關(guān)于的方程組,解之即可得解;(2)顯然斜率不為0且不過點,從而可設(shè)的方程為,,將其與橢圓方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理可用表示出,由三點共線、三點共線可用表示出的坐標(biāo),從而由可得一個關(guān)于的條件等式,化簡即可得解.【詳解】(1)設(shè)橢圓的半焦距為,由題意得,解得,故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)
由(1)知F1?1,0,由題意可知直線的斜率不為0,否則位于軸同側(cè),,不符合題意;設(shè)的方程為,代入,得,由,設(shè),則,所以,,直線的方程為,令,得,故,同理可得,
所以,由,得,即,所以,所以,解得或(舍去),所以直線的方程為,故直線過定點.5.(2024·廣西·二模)已知拋物線,過點作直線交拋物線C于A,B兩點,過A,B兩點分別作拋物線C的切線交于點P.(1)證明:P在定直線上;(2)若F為拋物線C的焦點,證明:.【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析【分析】(1)設(shè)出Ax1,x12,Bx(2)要證.即證FA?FP【詳解】(1)證明:設(shè)Ax1,x1直線的方程為y?x12=又因為直線過點E0,2,所以,即,設(shè)直線的方程為y?x12=kx?x1,與拋物線方程又因為直線與拋物線相切,所以,即,所以直線的方程為y?x12=2同理直線的方程為,由y=2xx1?x1故點P在直線上.(2)證明:∵cos∠PFA=FA?注意到兩角都在0,π內(nèi),可知要證.即證FA?而FA=x1所以FA?又|FA所以FA?FPFA即有FA?FPFA6.(2024·湖南婁底·一模)若拋物線的方程為,焦點為,設(shè)是拋物線上兩個不同的動點.(1)若,求直線的斜率;(2)設(shè)中點為,若直線斜率為,證明在一條定直線上.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)焦半徑公式得到,求出,從而求出斜率;(2)法一:,聯(lián)立拋物線方程,設(shè),得到兩根之和,兩根之積,得到,求出答案;法二:設(shè),得到,從而確定,得到,得到答案.【詳解】(1),,將代入得,,所以;(2)法一:設(shè),,即,代入,得,由韋達(dá)定理,有,故,在定直線上.法二:設(shè),由題意,,故,故,在定直線上.7.(2024·山東濰坊·三模)在平面直角坐標(biāo)系中,為坐標(biāo)原點,為直線上一點,動點滿足,.(1)求動點的軌跡的方程;(2)若過點作直線與交于不同的兩點,點,過點作軸的垂線分別與直線交于點.證明:為線段的中點.【答案】(1)(2)證明見詳解.【分析】(1)設(shè)動點的坐標(biāo)為,直接利用題中的條件列式并化簡,從而求出動點的軌跡方程;(2)要證為線段的中點,只需證即可,設(shè)直線的方程為,設(shè)點Mx1,y1,Nx2,y2,,,聯(lián)立直線與曲線的方程,列出韋達(dá)定理,由直線,可求得點,計算即可證.【詳解】(1)設(shè)點,則,因為,所以,所以,即,所以動點的軌跡方程為:;(2)因為軸,所以設(shè)Mx1,y1,N若要證為線段的中點,只需證即可,當(dāng)直線斜率不存在或斜率為0時,與拋物線只有一個交點,不滿足題意,所以直線斜率存在且不為0,,設(shè)直線:,,由得,,由題意可知,直線與拋物線有兩個交點,所以,即,所以,由根與系數(shù)的關(guān)系得,,,由題意得,直線方程,所以,直線方程,所以,所以,所以為線段的中點.8.(2024·山西太原·二模)已知拋物線C:()的焦點為F,過點且斜率為1的直線經(jīng)過點F.(1)求拋物線C的方程;(2)若A,B是拋物線C上兩個動點,在x軸上是否存在定點M(異于坐標(biāo)原點O),使得當(dāng)直線AB經(jīng)過點M時,滿足?若存在,求出點M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在;【分析】(1)根據(jù)點斜式求解直線方程,即可求解焦點坐標(biāo),進(jìn)而可得,(2)聯(lián)立直線與拋物線方程得韋達(dá)定理,結(jié)合向量垂直的坐標(biāo)運算,即可求解.【詳解】(1)由題意過點且斜率為1的直線方程為,即,令,則,∴點F的坐標(biāo)為1,0,∴,∴.拋物線C的方程為.(2)由(1)得拋物線C:,假設(shè)存在定點,設(shè)直線AB的方程為(),Ax1,y1由,得,∴,,,∵,∴,∴,∴或(舍去),當(dāng)時,點M的坐標(biāo)為,滿足,,∴存在定點.9.(2024·山西·一模)已知雙曲線經(jīng)過點,其右焦點為,且直線是的一條漸近線.(1)求的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)是上任意一點,直線.證明:與雙曲線相切于點;(3)設(shè)直線與相切于點,且,證明:點在定直線上.【答案】(1)(2)證明過程見解析(3)證明過程見解析【分析】(1)由題意得,解出的值即可;(2)一方面是上任意一點,從而可得出它也在直線上面,聯(lián)立橢圓方程,消元后得到一個一元二次方程,證明判別式等于0即可;(3)由(2)中結(jié)論,設(shè)出點的坐標(biāo),可得,由向量數(shù)量積公式化簡得,說明即可得證.【詳解】(1)因為雙曲線經(jīng)過點A3,2,且直線是的一條漸近線,所以,解得,所以的標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)首先設(shè)是上任意一點,所以有,這表明了點也在直線上,也可以得到,聯(lián)立直線的方程與橢圓的方程有,化簡并整理得,而,且,這也就是說與雙曲線相切于點;(3)不妨設(shè),由(2)可知過點的直線的方程為,因為點在直線上,所以,即有,又,從而,所以,若,則,整理得,因為,所以,也就是說,從而,所以點在定直線上上.10.(2024·陜西安康·模擬預(yù)測)已知雙曲線的左?右頂點分別是,直線與交于兩點(不與重合),設(shè)直線的斜率分別為,且.(1)判斷直線是否過軸上的定點.若過,求出該定點;若不過,請說明理由.(2)若分別在第一和第四象限內(nèi),證明:直線與的交點在定直線上.【答案】(1)過定點.(2)證明過程見解析【分析】(1)根據(jù)題意設(shè)出直線的方程,聯(lián)立直線與雙曲線的方程,得出韋達(dá)定理的等式,再通過斜率之間的關(guān)系即可得出,即可得出定點坐標(biāo).(2)根據(jù)題意得出兩條直線方程,再聯(lián)立化簡得到關(guān)于的等式,從而得到定直線方程.【詳解】(1)由題意可知,設(shè)直線的方程為.由消去,可得,則,,即,.因為,所以,故直線的方程為,恒過點.(2)由題可知,直線的方程為,直線的方程為,因為,所以,故點在定直線上.
11.(2024·河南南陽·模擬預(yù)測)已知雙曲線的離心率為,點是上一點.(1)求的方程;(2)設(shè)是直線上的動點,分別是的左?右頂點,且直線分別與的右支交于兩點(均異于點),證明:直線過定點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)由題意可得,,計算可求的方程;(2)設(shè),設(shè)直線,聯(lián)立方程組可得,利用點共線可得,,消去,得,計算可得或,進(jìn)而判斷可得,可得直線過定點.【詳解】(1)易知,所以,則①,將點代入的方程,得②,聯(lián)立①②,解得,則的方程為.(2)如圖,由(1)知,,設(shè),根據(jù)題意,直線不垂直于軸,設(shè)直線,聯(lián)立,消去得,有,則,于是,由三點共線得直線的斜率滿足,同理,由三點共線得,消去,得,即,整理得,即,則,因此或,若,又,得,結(jié)合,從而,即,不成立,即,因此,滿足,所以直線過定點.12.(2024·黑龍江雙鴨山·模擬預(yù)測)已知雙曲線的焦距為,點在C上.(1)求C的方程;(2)直線與C的右支交于兩點,點與點關(guān)于軸對稱,點在軸上的投影為.①求的取值范圍;②求證:直線過點.【答案】(1)(2)①;②證明見解析【分析】(1)由題可得,解方程即可得到答案;(2)①設(shè)Ax1,y1,Bx2,y2,聯(lián)立,消去得,由于與的右支交于,兩點,雙曲線的漸近線方程為,可得,以及,解不等式可得的取值范圍;②由①得,,由題可得,利用向量關(guān)系可得,從而可得,,三點共線,即可證明.【詳解】(1)由已知得,解得,所以的方程為.(2)①設(shè)Ax1,y1聯(lián)立,消去得,則,,解得,且.又與的右支交于,兩點,的漸近線方程為,則,即,所以的取值范圍為.②由①得,,又點在軸上的投影為,所以,,所以,,所以,又,有公共點,所以,,三點共線,所以直線過點.【點睛】關(guān)鍵點睛:(1)直線與雙曲線一支相交于兩點,可利用韋達(dá)定理、根的判別式以及直線斜率與漸近線斜率的關(guān)系進(jìn)行求解;(2)證明直線過定點,可利用向量平行關(guān)系進(jìn)行證明.13.(2024·陜西安康·模擬預(yù)測)已知橢圓的離心率為的上頂點和右頂點分別為,點的面積為2.(1)求的方程;(2)過點且斜率存在的直線與交于兩點,過點且與直線平行的直線與直線的交點為,證明:直線過定點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)將已知條件轉(zhuǎn)化為關(guān)于的方程,即可求解;(2)設(shè)出直線并與橢圓聯(lián)立,寫出韋達(dá)定理,再根據(jù)題意求出的方程,直線的方程,進(jìn)而令,利用韋達(dá)定理計算即可得定點.【詳解】(1)設(shè)的半焦距為,由題意知,所以①.因為的面積為2,所以②,又③,由①②③解得,所以的方程為;(2)設(shè),直線,由,得,則,所以.由,得,令,解得,所以.所以直線的方程為,令,得,將代入,得,所以,故直線過定點.【點睛】方法點睛:在圓錐曲線解答題中遇到涉及的不同系數(shù)的代數(shù)式的應(yīng)算,比如求,就相對較難地轉(zhuǎn)化到應(yīng)用韋達(dá)定理來處理了,可以利用進(jìn)行代換后化簡.14.(2024·河南鄭州·三模)已知橢圓的左右頂點分別為和,離心率為,且經(jīng)過點,過點作垂直軸于點.在軸上存在一點(異于),使得.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)判斷直線與橢圓的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論;(3)過點作一條垂直于軸的直線,在上任取一點,直線和直線分別交橢圓于兩點,證明:直線經(jīng)過定點.【答案】(1)(2)相切,證明見解析(3)證明見解析【分析】(1)由題意列出含的方程組解出即可.(2)設(shè),由題意解出值,聯(lián)立方程組求出只有唯一一組解即可.(3)設(shè),由三點共線得出,設(shè)出直線方程,得到,直線方程和橢圓方程聯(lián)立得出代入即可.【詳解】(1)由題意得,將代入橢圓方程得,聯(lián)立方程組,解得,所以橢圓的方程為.(2)直線與橢圓相切.理由如下:設(shè),由,得,解得,此時,直線的方程為,聯(lián)立直線與橢圓:消得,,解得.由方程組只有一組解,直線與橢圓相切.(3)如圖:設(shè),由三點共線,得,由三點共線,得,得,又,得,得,即.設(shè)直線的方程為,即,①聯(lián)立直線與橢圓:,消得,則有,②將②式代入①式,得,解得(舍)或.直線經(jīng)過定點.【點睛】方法點睛:三點共線得出關(guān)系式,直線曲線聯(lián)立完善關(guān)系式并得出結(jié)論是圓錐曲線的一種重要解題方法.15.(2024·河北邯鄲·模擬預(yù)測)動點M到定點的距離與它到直線的距離之比為,記點M的軌跡為曲線.若為上的點,且.(1)求曲線的軌跡方程;(2)已知,,直線交曲線于兩點,點在軸上方.①求證:為定值;②若,直線是否過定點,若是,求出該定點坐標(biāo),若不是,請說明理由.【答案】(1)(2)①證明見解析;②定點【分析】(1)根據(jù)求軌跡方程的方法列式化簡即可求得.(2)①根據(jù)兩點間的斜率公式,結(jié)合Px0,②直線:,根據(jù)兩點間的斜率公式和條件,結(jié)合韋達(dá)定理,求得的值,從而確定定點坐標(biāo).【詳解】(1)設(shè)Mx,y,動點M到定點F1,0的距離與它到直線的距離之比為,則,化簡得,所以M的軌跡曲線的軌跡方程.(2)①Px0,y0為上的點,則因為A?2,0,,則(定值),所以為定值.②直線恒過定點1,0,理由如下:由①知,,因為,所以,設(shè)直線:,,,將直線與曲線聯(lián)立方程得,則,,,因為A?2,0,,,,所以,即,所以,由題知,,所以.即直線恒過定點.【點睛】方法點睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點坐標(biāo)為;(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,注意的判斷;(3)列出韋達(dá)定理;(4)將所求問題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、(或、)的形式;(5)代入韋達(dá)定理求解.1.(陜西·高考真題)已知動圓過定點A(4,0),且在y軸上截得的弦MN的長為8.(Ⅰ)求動圓圓心的軌跡C的方程;(Ⅱ)已知點B(-1,0),設(shè)不垂直于x軸的直線l與軌跡C交于不同的兩點P,Q,若x軸是的角平分線,證明直線l過定點.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)見解析【詳解】(Ⅰ)設(shè)動圓圓心C的坐標(biāo)為(x,y)則所以,所求動圓圓心的軌跡C的方程為(Ⅱ)證明:設(shè)直線l方程為,聯(lián)立得(其中)設(shè),若x軸是的角平分線,則,即故直線l方程為,直線l過定點.(1,0)本題考查軌跡方程求法、直線方程、圓方程、直線與圓的位置關(guān)系及直線過定點問題.第一問曲線軌跡方程的求解問題是高考的熱點題型之一,準(zhǔn)確去除不滿足條件的點是關(guān)鍵.第二問對角平分線的性質(zhì)運用是關(guān)鍵,對求定值問題的解決要控制好運算量,同時注意好判別式的條件,以防多出結(jié)果.圓錐曲線問題經(jīng)常與向量、三角函數(shù)結(jié)合,在訓(xùn)練中要注意.本題無論是求圓心的軌跡方程,還是求證直線過定點,計算量都不太大,對思維的要求挺高;設(shè)計問題背景,彰顯應(yīng)用魅力.【考點定位】本題考查跡曲線方程求法、直線方程、圓方程、直線與圓的位置關(guān)系及直線過定點問題,屬于中檔題.2.(山東·高考真題)已知動圓過定點,且與直線相切,其中.(1)求動圓圓心的軌跡的方程;(2)設(shè)、是軌跡上異于原點的兩個不同點,直線和的傾斜角分別為和,當(dāng)、變化且,證明直線恒過定點,并求出該定點的坐標(biāo).【答案】(1)(2)證明見解析,定點【分析】(1)設(shè)動圓圓心為,則,由此能導(dǎo)出所求動圓圓心的軌跡的方程.(2)設(shè),,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立直線與拋物線方程,消元、列出韋達(dá)定理,由得,由此能求出直線過定點坐標(biāo).【詳解】(1)解:設(shè)動圓圓心為,依題意可得,整理得,所求動圓圓心的軌跡的方程是.(2)證明:設(shè),,由題意得(否則,且,,所以直線的斜率存在,設(shè)其方程為,顯然,.即,,把代入得,由韋達(dá)定理知,,①,由得把①代入上式,整理化簡得,,此時,直線的方程可表示為:,即,令,解得,直線恒過定點.3.(廣東·高考真題)已知橢圓的右準(zhǔn)線l與x軸相交于點E,過橢圓右焦點F的直線與橢圓相交于A,B兩點,點C在右準(zhǔn)線l上,且軸,求證:直線經(jīng)過線段的中點.【答案】見解析【分析】欲證直線經(jīng)過線段的中點,分兩類討論:①若垂直于軸,②若不垂直于軸,對于第一種特殊情況比較簡單,直接驗證即可;對于第二種情況,記,和,,求出直線,的斜率看它們是不是相等,若相等,則可得、、三點共線.即可證得直線經(jīng)過線段的中點.【詳解】由知,,故右焦點為,故右準(zhǔn)線方程為,點的坐標(biāo)為,的中點為,若垂直于軸,則,,,中點為,,即
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