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文档简介
重难点突破--高二数学上册常考题专练(人教A版2019选修一)专题15圆锥曲线常考题型03——定点问题圆锥曲线中的定点问题是高考命题的一个热点,也是圆锥曲线问题中的一个难点.解决这个难点没有常规的方法,但解决这个难点的基本思想是明确的,定点问题必然是在变化中所表现出来的不变的量,那么就可以用变量表示问题中的直线方程、数量积、比例关系等,而这些直线方程、数量积、比例关系中不受变量影响的某个点,就是要求的定点.求解这类难点问题的关键就是引进变化的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量.1.如图,已知抛物线上一点到焦点的距离为3,直线与抛物线交于,,,两点,且,,为坐标原点).(1)求抛物线的方程;(2)求证:直线过定点.
2.已知抛物线.(1)若与圆在第一象限内交于,两点,求直线的方程;(2)直线过点交于,两点,点关于轴的对称点为,直线交轴于点,求证:为定点.3.设,和,是抛物线上的两点,且.(Ⅰ)若,求直线的方程;(Ⅱ)证明:当点,在上运动时,线段的垂直平分线过定点.
4.已知曲线上的任意一点到点的距离比到直线的距离小1.(Ⅰ)求曲线的方程;(Ⅱ)若不经过坐标原点的直线与曲线交于,两点,以线段为直径的圆过点,求证:直线过定点.5.如图,过顶点在原点、对称轴为轴的抛物线上的点作斜率分别为,的直线,分别交抛物线于,两点.(1)求抛物线的标准方程和准线方程;(2)若,证明:直线恒过定点.
6.已知动圆过定点,且在轴上截得的弦的长为8.(Ⅰ)求动圆圆心的轨迹的方程;(Ⅱ)已知点,设不垂直于轴的直线与轨迹交于不同的两点,,若轴是的角平分线,证明直线过定点.7.已知抛物线的焦点为,且点与圆上点的距离的最大值为.(1)求;(2)已知直线与相交于,两点,过点作平行于轴的直线交直线于点.问:直线是否过轴上的一定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,试说明理由.
8.已知直线与抛物线相交于,两点,满足.定点,,是抛物线上一动点,设直线,与抛物线的另一个交点分别是,.(1)求抛物线的方程;(2)求证:当点在抛物线上变动时(只要点、存在且不重合),直线恒过一个定点;并求出这个定点的坐标.9.在平面直角坐标系中,已知动点到点的距离为,到直线距离为,且,记动点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)已知斜率之和为的两条直线,相交于点,直线,与曲线分别相交于,,,四点,且线段、线段的中点分别为,,问:直线是否过定点?若过定点,请求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
10.在平面直角坐标系中,已知动点到点的距离与它到直线的距离之比为.记点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)过点作两条互相垂直的直线,交曲线于,两点,交曲线于,两点,线段的中点为,线段的中点为.证明:直线过定点,并求出该定点坐标.11.已知曲线上的任意一点到点的距离与到直线的距离相等.(Ⅰ)求曲线的方程;(Ⅱ)若不经过坐标原点的直线与曲线交于,两点,且.求证:直线过定点.
12.已知双曲线的离心率为,且该双曲线经过点.(1)求双曲线的方程;(2)设斜率分别为,的两条直线,均经过点,且直线,与双曲线分别交于,两点,异于点,若,试判断直线是否经过定点,若存在定点,求出该定点坐标;若不存在,说明理由.13.设是椭圆上异于长轴顶点,的任意一点,过作的切线与分别过,的切线交于,两点.已知,椭圆的离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)以为直径的圆是否过轴上的定点?如果过定点,请予以证明,并求出定点;如果不过定点,说明理由.
14.设为坐标原点,椭圆的焦距为,离心率为,直线与交于,两点.(1)求椭圆的方程;(2)设点,,求证:直线过定点,并求出定点的坐标.15.已知椭圆的左、右焦点分别为,,设点,在△中,,周长为.(1)求椭圆的方程;(2)设不经过点的直线与椭圆相交于,两点,若直线与的斜率之和为,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
16.已知斜率为的直线经过点与抛物线,为常数)交于不同的两点,,当时,弦的长为.(1)求抛物线的标准方程;(2)过点的直线交抛物线于另一点,且直线经过点,判断直线是否过定点?若过定点,求出该点坐标;若不过定点,请说明理由.17.过点的动直线与抛物线相交于、两点,已知当的斜率为时,.(1)求抛物线的方程;(2)设圆,已知,是抛物线上的两动点,且直线,都与圆相切是坐标原点),求证:直线经过一定点,并求出该定点坐标.
18.从抛物线上任意一点向轴作垂线段,垂足为,点是线段上的一点,且满足.(1)求点的轨迹的方程;(2)设直线与轨迹交于,两点,为上异于,的任意一点,直线,分别与直线交于,两点,以为直径的圆是否过轴上的定点?若过定点,求出符合条件的所有定点坐标;若不过定点,请说明理由.19.已知椭圆的右焦点为,且经过点.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设为原点,直线与椭圆交于两个不同点、,直线与轴交于点,直线与轴交于点.若,求证:直线经过定点.
20.已知椭圆,四点,,,中恰有三点在椭圆上.(1)求的方程;(2)设直线不经过点且与相交于,两点.若直线与直线的斜率的和为,证明:过定点.21.已知椭圆的离心率为,,为椭圆的左,右焦点,过斜率不为零的直线交椭圆于,两点,△的周长为8.(1)求椭圆的方程;(2)设为椭圆的右顶点,直线,分别交直线于,两点,试判断以为直径的圆是否恒过椭圆长轴上一个定点,并说明理由.
22.已知平面内的两点,,,过点的直线与过点的直线相交于点,若直线与直线的斜率乘积为,设点的轨迹为.(1)求的方程.(2)设是与轴正半轴的交点,过点作两条直线分别与交于点,,若直线,斜率之积为,求证:直线恒过一个定点,并求出这个定点的坐标.23.已知的两个顶点,的坐标分别是,,且直线,的斜率之积是.(1)是否存在定点,,使得为定值?(2)设点的轨迹为,点,,是上互异的三点,且,关于轴对称,.求证:直线恒过定点.专题15圆锥曲线常考题型03——定点问题圆锥曲线中的定点问题是高考命题的一个热点,也是圆锥曲线问题中的一个难点.解决这个难点没有常规的方法,但解决这个难点的基本思想是明确的,定点问题必然是在变化中所表现出来的不变的量,那么就可以用变量表示问题中的直线方程、数量积、比例关系等,而这些直线方程、数量积、比例关系中不受变量影响的某个点,就是要求的定点.求解这类难点问题的关键就是引进变化的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量.1.如图,已知抛物线上一点到焦点的距离为3,直线与抛物线交于,,,两点,且,,为坐标原点).(1)求抛物线的方程;(2)求证:直线过定点.【解答】解:(1)由抛物线的方程可得准线的方程为:,再由抛物线的性质:抛物线上的点到焦点的距离等于到直线的距离,所以由题意可得,解得,所以抛物线的方程为:;(2)证明:设直线的方程为,,联立,整理可得:,可得:,,,,解得,所以直线的方程为:,所以直线恒过定点.2.已知抛物线.(1)若与圆在第一象限内交于,两点,求直线的方程;(2)直线过点交于,两点,点关于轴的对称点为,直线交轴于点,求证:为定点.【解答】解:(1)联立,解得或,故,可得直线的方程为,即,(2)证明:由题意,可设直线方程为,,,,,,,联立直线与抛物线方程,化简整理可得,,由韦达定理可得,,由题意,可设直线方程为,,化简整理可得,,,解得,方程为,直线必过点,为定点,即得证.3.设,和,是抛物线上的两点,且.(Ⅰ)若,求直线的方程;(Ⅱ)证明:当点,在上运动时,线段的垂直平分线过定点.【解答】解:(Ⅰ),和,是抛物线上的两点,且,由,可得,,,则,或,可得直线的方程为,即为;或,即为;(Ⅱ)证明:由题意可得,,相减可得,可得的斜率,,可得中点的横坐标为5,可得的垂直平分线方程为,即为,可得,,则线段的垂直平分线过定点,.4.已知曲线上的任意一点到点的距离比到直线的距离小1.(Ⅰ)求曲线的方程;(Ⅱ)若不经过坐标原点的直线与曲线交于,两点,以线段为直径的圆过点,求证:直线过定点.【解答】解:(Ⅰ)因为曲线上的任意一点到点的距离比到直线的距离小1,所以曲线上的任意一点到点的距离与到直线的距离相等,所以曲线为以为焦点,直线为准线的抛物线,即,所以曲线的方程为.(Ⅱ)证明:根据题意当的斜率部位0时,设直线方程为,,,,,联立,可得,所以,,,因为以线段为直径的圆过点,所以,所以,,,即(舍去)或,所以直线的方程为,即,所以直线经过定点.当的斜率为0时,由对称性知,,此时也过,所以直线经过定点.综上直线经过定点.5.如图,过顶点在原点、对称轴为轴的抛物线上的点作斜率分别为,的直线,分别交抛物线于,两点.(1)求抛物线的标准方程和准线方程;(2)若,证明:直线恒过定点.【解答】(1)解:设抛物线的方程为,则代入,可得,抛物线的标准方程为,准线方程为;(2)证明:设,,,,则直线方程,方程,联立直线方程与抛物线方程,消去,得,①同理②而直线方程为,③,由①②③,整理得.由且,得,,故直线经过定点.6.已知动圆过定点,且在轴上截得的弦的长为8.(Ⅰ)求动圆圆心的轨迹的方程;(Ⅱ)已知点,设不垂直于轴的直线与轨迹交于不同的两点,,若轴是的角平分线,证明直线过定点.【解答】解:(Ⅰ)设圆心,,过点作轴,垂足为,则,,,化为.当时,也满足上式.动圆圆心的轨迹的方程为.(Ⅱ)设,,,由题意可知,,.轴是的角平分线,,,,化为.直线的方程为,,化为,化为,,令,则,直线过定点7.已知抛物线的焦点为,且点与圆上点的距离的最大值为.(1)求;(2)已知直线与相交于,两点,过点作平行于轴的直线交直线于点.问:直线是否过轴上的一定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,试说明理由.【解答】解:(1)由抛物线的方程可得焦点,圆可得圆心,半径,到圆的最大距离为:,由题意可得,,解得:;(2)由(1)得抛物线的方程为:,设,,,,联立,整理可得:,,,由题意可得,,所以直线的方程为:,令,可得,所以直线恒过轴上的一定点.8.已知直线与抛物线相交于,两点,满足.定点,,是抛物线上一动点,设直线,与抛物线的另一个交点分别是,.(1)求抛物线的方程;(2)求证:当点在抛物线上变动时(只要点、存在且不重合),直线恒过一个定点;并求出这个定点的坐标.【解答】解:(1)设,,,,联立,整理可得:,所以可得,,进而可得,由,可得:,即,可得,所以抛物线的方程为:;(2)证明:设,,,,,,由,,三点共线可得,,即,整理可得:,所以,同理可得,,三点共线,,所以直线的方程:,整理可得:,将,的值代入直线方程可得:,所以解得:,所以直线过定点.9.在平面直角坐标系中,已知动点到点的距离为,到直线距离为,且,记动点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)已知斜率之和为的两条直线,相交于点,直线,与曲线分别相交于,,,四点,且线段、线段的中点分别为,,问:直线是否过定点?若过定点,请求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.【解答】解:(1)因为动点到点的距离为,到直线距离为,且,则动点到点的距离等于到直线的距离,所以点的轨迹为抛物线,其焦点坐标为,故曲线的方程为;(2)设,的方程分别为,,联立方程组,可得,所以,则,同理可得,所以,由,所以,则直线的方程为,整理可得,故直线恒过定点.10.在平面直角坐标系中,已知动点到点的距离与它到直线的距离之比为.记点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)过点作两条互相垂直的直线,交曲线于,两点,交曲线于,两点,线段的中点为,线段的中点为.证明:直线过定点,并求出该定点坐标.【解答】解:(1)设,根据题意可得,化简得曲线的方程为.(2)证明:设,,,,①若直线,都存且不为零,设直线的方程为,则直线的方程为,由,得,当时,这个方程变为只有一解,直线与曲线只有一个交点,不合题意,当时,△,直线与曲线恒有两个交点,由韦达定理,,故线段的中点为,,同理,线段的中点为,,若,则,直线的方程为,即,此时,直线恒过点.若,则,或,,直线的方程为,此时直线过点,②若直线,中其中一条的斜率为0,另一条的斜率不存在,不妨设的斜率为0,则直线,,此时,直线的方程为,此时,直线也过点,综上,直线也过点.11.已知曲线上的任意一点到点的距离与到直线的距离相等.(Ⅰ)求曲线的方程;(Ⅱ)若不经过坐标原点的直线与曲线交于,两点,且.求证:直线过定点.【解答】(Ⅰ)解:因为曲线上的任意一点到点的距离与到直线的距离相等,根据抛物线的定义可知,曲线的轨迹是以为焦点,直线为准线的抛物线,故曲线的方程为;(Ⅱ)证明:设直线,,,,,联立方程组,可得,所以,,所以,,,因为线段为直线的圆过点,所以为直角三角形,故有,所以,化简可得,又因为,,所以,所以,因为,,所以,所以,解得或,因为直线不过原点,所以,故,所以直线,令,则,所以直线恒过定点.12.已知双曲线的离心率为,且该双曲线经过点.(1)求双曲线的方程;(2)设斜率分别为,的两条直线,均经过点,且直线,与双曲线分别交于,两点,异于点,若,试判断直线是否经过定点,若存在定点,求出该定点坐标;若不存在,说明理由.【解答】解:(1)由离心率为,且,得,,即双曲线方程为.又点在双曲线上,,解得,,双曲线的方程为;(2)当直线的斜率不存在时,点,关于轴对称,设,,,,则由,得,即,解得,不符合题意,故直线的斜率存在.不妨设直线的方程为,代入,整理得,△.设,,,,则,由,得,即,整理得,,整理得:,即,或.当时,直线的方程为,经过定点;当时,直线的方程为,经过定点,不符合题意.综上,直线过定点.13.设是椭圆上异于长轴顶点,的任意一点,过作的切线与分别过,的切线交于,两点.已知,椭圆的离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)以为直径的圆是否过轴上的定点?如果过定点,请予以证明,并求出定点;如果不过定点,说明理由.【解答】解:(1)由题可知,解得,,所以,所以的方程为.(2)设,,由于是异于长轴顶点,的任意一点,故切线斜率存在.设过的椭圆的切线为,联立方程,得,△,结合,解得过点的切线方程为.由于分别过,的切线分别为,,解得,的坐标为,,在轴上取点,则,,所以,当时,,所以,以为直径的圆过轴上的定点为,.14.设为坐标原点,椭圆的焦距为,离心率为,直线与交于,两点.(1)求椭圆的方程;(2)设点,,求证:直线过定点,并求出定点的坐标.【解答】解:(1)椭圆的焦距为,离心率为,,即,又椭圆离心率为,,,,故椭圆的方程为:.(2)设,,,,联立,消去整理得:,所以△,,所以,,因为,所以,,,所以,整理得:,解得:或(舍去),所以直线过定点.15.已知椭圆的左、右焦点分别为,,设点,在△中,,周长为.(1)求椭圆的方程;(2)设不经过点的直线与椭圆相交于,两点,若直线与的斜率之和为,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.【解答】(1)解:由,,①又△的周长为,,②联立①②,解得,椭圆方程为;(2)证明:当直线的斜率不存在时,设,,,,由,,,得,此时,重合,不符合题意;当直线的斜率存在时,设直线方程:,交点,,,,由.,依题:,,,,.直线方程为:,则过定点.16.已知斜率为的直线经过点与抛物线,为常数)交于不同的两点,,当时,弦的长为.(1)求抛物线的标准方程;(2)过点的直线交抛物线于另一点,且直线经过点,判断直线是否过定点?若过定点,求出该点坐标;若不过定点,请说明理由.【解答】解:(1)斜率为的直线经过点,直线方程为,联立,得,△,即(舍或.设,,,,则,,弦的长为,,整理,得,解得或(舍,抛物线的标准方程为.(2)设的方程为,代入抛物线的方程,可得设,,,,,,则,由,直线的方程为,,可得,,直线的方程为可得,,,直线过定点.17.过点的动直线与抛物线相交于、两点,已知当的斜率为时,.(1)求抛物线的方程;(2)设圆,已知,是抛物线上的两动点,且直线,都与圆相切是坐标原点),求证:直线经过一定点,并求出该定点坐标.【解答】解:(1)由题意可得直线的方程为,设,,,,联立,整理可得,所以,,所以,①,②因为,所以,,,所以③由①②③可得,所以抛物线的方程为;(2)证明:显然直线的斜率存在,设直线的方程为,设,,,,联立直线与抛物线的方程可得,所以,,所以直线的方程为,即,直线的方程为,即,因为直线,都与圆相切,圆心到直线,的距离相等,所以,整理可得,代入可得,所以,所以直线的方程为,所以直线恒过定点.18.从抛物线上任意一点向轴作垂线段,垂足为,点是线段上的一点,且满足.(1)求点的轨迹的方程;(2)设直线与轨迹交于,两点,为上异于,的任意一点,直线,分别与直线交于,两点,以为直径的圆是否过轴上的定点?若过定点,求出符合条件的所有定点坐标;若不过定点,请说明理由.【解答】解:(1)设,,,则点的坐标为,.因为,所以,,,(2分)即,(3分)因为点在抛物线上,所以,即.所以点的轨迹的方程为.(5分)(2)以为直径的圆过轴上的定点和.理由如下:设直线与曲线的交点坐标为,,由得.由韦达定理得,.(7分)设点,则.所以直线的方程为.令,得点的坐标为.(9分)同理可得点的坐标为.(10分)如果以为直径的圆过轴某一定点,则满足.因为.所以.即,解得或.故以为直径的圆过轴上的定点和.(12分)19.已知椭圆的右焦点为,且经过点.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设为原点,直线与椭圆交于两个不同点、,直线与轴交于点,直线与轴交于点.若,求证:直线经过定点.【解答】解:(Ⅰ)椭圆的右焦点为,且经过点.可得,,则椭圆方程为;(Ⅱ)证明:与椭圆方程联立,可得,设,,,,△,,,的方程为,令,可得,即,;的方程为,令,可得.即,.,,即为,即有,由,解得,满足△,即有直线方程为,恒过原点.20.已知椭圆,四点,,,中恰有三点在椭圆上.(1)求的方程;(2)设直线不经过点且与相交于,两点.若直线与直线的斜率的和为,证明:过定点.【解答】解:(1)根据椭圆的对称性,,两点必在椭圆上,又的横坐标为1,椭圆必不过,,,三点在椭圆上.把,代入椭圆,得:,解得,,椭圆的方程为.证明:(2)证法一:①当斜率不存在时,设,,,直线与直线的斜率的和为,,解得,此时过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足.②当斜率存在时,设,,,,,,联立,整理,得,,,则,又,,此时△,存在,使得△成立,直线的方程为,当时,,过定点.证法二:将坐标系向上平移一个单位,如图:椭圆方程化为,即,设直线对应的直线为,则化齐次联立,得:,整理得,结合两直线斜率之和为,得,,直线恒过点,在原坐标系中,直线过点.21.已知椭圆的离心率为,,为椭圆的左,右焦点,过斜率不为零的直线交椭圆于,两点,△的周长为8.(1)求椭圆的方程;(2)设为椭圆的右顶点,直线,分别交直线于,两点,试判断以为直径的圆是否恒过椭圆长轴上一个定点,并说明理由.【解答】解:(1)由题意,,因为,所以,而,所以,故椭圆的方程为:,(2)由(1)知,设的方程为:,代入得:,设,,,,则,,因为,所以,所以直线的方程为:,令,得,所以,同理可得,若以为直径的圆过长轴上定点,则,设,,则,,于是对任意实数恒成立,所以,而所以,解得或,因为,所以,以为直径的圆是否恒过椭圆长轴上一个定点,且定点为.22.已知平面内的两点,,,过点的直线与过点的直线相交于点,若直线与直线的斜率乘积为,设点的轨迹为.(1)求的方程.(2)设是与轴正半轴的交点,过点作两条直线分别与交于点,,若直线,斜率之积为,求证:直线恒过一个定点,并求出这个定点的坐标.【解答】解:(1)设,由直线与直线的斜率乘积为,可得,化为,即为;(2)证明:设直线,则,即,设,,,,而,,,则由,得,则,即,整理得,解得或(舍去),所以直线,知直线恒过点,.23.已知的两个顶点,的坐标分别是,,且直线,的斜率之积是.(1)是否存在定点,,使得为定值?(2)设点的轨迹为,点,,是上互异的三点,且,关于轴对称,.求证:直线恒过定点.【解答】解:(1)设,由已知得,,,,则,得,化简得:,由椭圆的定义可知,存在定点定点,,使得为定值.(2)证明:由于,,是上互异的三点,所以,,斜率存在,由条件,.得.设的方程为,,,,,将代入,消去得,即,得,,由,展开,整理得,解得(舍去)或.所以过定点,.专题17圆锥曲线常考题型04——定值问题圆锥曲线中的定值问题是圆锥曲线问题中的另一个难点.解决这个难点的基本思想是函数思想,可以用变量表示问题中的直线方程、数量积、比例关系等,这些直线方程、数量积、比例关系中不受变量影响的某个值,就是要求的定值.具体地说,就是将要证明或要求解的量表示为某个合适变量的函数,化简消去变量即得定值.1.过抛物线的焦点为且斜率为的直线交曲线于,、,两点,交圆于,两点,两点相邻).求证:为定值;2.已知椭圆的左、右顶点分别为、,设是曲线上的任意一点.当点异于、时,直线,的斜率分别为,,则是否为定值?请说明理由;
3.椭圆,的离心率,点在上.(1)求椭圆的方程;(2)直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,,线段的中点为.证明:直线的斜率与的斜率的乘积为定值.4.已知抛物线与双曲线有相同的焦点.(1)求的方程,并求其准线的方程;(2)过且斜率存在的直线与交于不同的两点,,,,证明:,均为定值.
专题17圆锥曲线常考题型04——定值问题圆锥曲线中的定值问题是圆锥曲线问题中的另一个难点.解决这个难点的基本思想是函数思想,可以用变量表示问题中的直线方程、数量积、比例关系等,这些直线方程、数量积、比例关系中不受变量影响的某个值,就是要求的定值.具体地说,就是将要证明或要求解的量表示为某个合适变量的函数,化简消去变量即得定值.1.过抛物线的焦点为且斜率为的直线交曲线于,、,两点,交圆于,两点,两点相邻).求证:为定值;【解答】证明:依题意直线的方程为,代入,得,△,则,.为定值;2.已知椭圆的左、右顶点分别为、,设是曲线上的任意一点.当点异于、时,直线,的斜率分别为,,则是否为定值?请说明理由;【解答】解:由椭圆的方程及题意可得:,设,,因为在椭圆上,所以,所以则,所以由题意可得是为定值,且定值为;3.椭圆,的离心率,点在上.(1)求椭圆的方程;(2)直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,,线段的中点为.证明:直线的斜率与的斜率的乘积为定值.【解答】(1)解:椭圆,的离心率,点在上,可得,,解得,,所求椭圆方程为:.(2)证明:设直线,,,,,,,,把直线代入可得,故,,于是在的斜率为:,即.直线的斜率与的斜率的乘积为定值.4.已知抛物线与双曲线有相同的焦点.(1)求的方程,并求其准线的方程;(2)过且斜率存在的直线与交于不同的两点,,,,证明:,均为定值.【解答】(1)解:双曲线,,可得双曲线的右焦点为,,则,即,故的方程为,其准线的方程为;(2)证明:由题意直线过点且斜率存在,设其方程为,联立,整理得,,,,,为定值,则为定值.5.已知椭圆的焦点与双曲线的焦点相同,且的离心率为.(1)求与的方程;(2)若,直线与交于,两点,且直线,的斜率都存在.①求的取值范围;②试问两直线,的斜率之积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【解答】解:(1)因为的离心率为,所以,解得,则的方程为.因为的焦点与的焦点相同,所以,所以,则的方程为.(2)①联立得,其中△,解得.又直线,的斜率都存在,所以,故的取值范围是.②设,,,,则,,则,故直线,的斜率之积不是定值.6.设点为双曲线上任意一点,双曲线的离心率为,右焦点与椭圆的右焦点重合.(1)求双曲线的标准方程;(2)过点作双曲线两条渐近线的平行线,分别与两渐近线交于点,,求证:平行四边形的面积为定值,并求出此定值.【解答】解:(1)由双曲线的离心率为,右焦点与椭圆的右焦点重合,得,解得,,,所以双曲线的方程为.(2)设点坐标为,,过点与渐近线平行的直线分别为,,方程分别为,,联立,解得,同理联立,解得,又渐近线方程为,则,所以,又点在双曲线上,则,所以,所以平行四边形的面积为定值,且定值为.7.已知椭圆的离心率为,点在椭圆上.(1)求椭圆的方程;(2)设动直线与椭圆有且仅有一个公共点,判断是否存在以原点为圆心的圆,满足此圆与相交两点,(两点均不在坐标轴上),且使得直线,的斜率之积为定值?若存在,求此圆的方程与定值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)由题意可得,解得:,,所以椭圆的方程为:;(2)结论:存在符合条件的圆,且此圆的方程为:,证明如下:假设存在符合条件的圆,且此圆为,当直线的斜率存在,设直线的方程为,联立,整理可得:,因为直线与椭圆有且仅有一个公共点,所以△,即,由方程组得,则△,设,,,,则,,设直线,直线的斜率为,,所以,将,代入上式得,要使得以为定值,则,即,所以当圆的方程为时,圆与的斜率不存在时,由题意知的方程为,此时圆与的交点,也满足以为定值,综上,当圆的方程为时,圆与的交点,满足定值.8.已知抛物线的准线过点.(1)求抛物线的标准方程;(2)过点作直线交抛物线于,两点,证明:为定值.【解答】(1)解:由题意可得,抛物线的准线方程为,,故抛物线的方程为;(2)证明:当直线的斜率不存在时,直线方程为,此时,,;当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,,,,联立,得..则.为定值.9.已知平面上的动点及两定点,,直线,的斜率分别是,且.(1)求动点的轨迹的方程;(2)设直线与曲线交于不同的两点,.①若为坐标原点),证明点到直线的距离为定值,并求出这个定值②若直线,的斜率都存在并满足,证明直线过定点,并求出这个定点.【解答】解:(1)由题意得,,即.动点的轨迹的方程是.(2)设点,,,,联立,化为,△.,.,①若,则,,,化为,此时点到直线的距离.②,,,,代入化为,化简得,解得或.当时,直线恒过原点;当时,直线恒过点,此时直线与曲线最多有一个公共点,不符合题意,综上可知:直线恒过定点.10.如图,已知椭圆经过点,离心率为,直线经过椭圆的右焦点,交椭圆于,两点.(Ⅰ)求椭圆的方程.(Ⅱ)若直线交轴于点,且,,当直线的倾斜角变化时,是否为定值?若是,请求出的值;否则,请说明理由.【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为,则有,解得,所以椭圆的方程为;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,由条件得直线的斜率必存在,设方程为,又,设,,,,则由,解得,所以,因为,则有,,,所以,同理可得,所以,即是定值.11.已知椭圆的离心率为,其右顶点为,下顶点为,定点,的面积为3,过点作与轴不重合的直线交椭圆于,两点,直线,分别与轴交于,两点.(1)求椭圆的方程;(2)试探究,的横坐标的乘积是否为定值,说明理由.【解答】解:(1)由题意可知:点,,的面积为3,,又,,,解得,,椭圆的方程为:;(2)由题意可知,直线的斜率存在,故设直线的方程为,点,,,,则直线的方程为,令,得点的横坐标,直线的方程为,令,得点的横坐标,,把直线代入椭圆得:,,,12.已知椭圆,、分别是椭圆短轴的上下两个端点;是椭圆的左焦点,是椭圆上异于点、的点,△是边长为4的等边三角形.(Ⅰ)写出椭圆的标准方程;(Ⅱ)设点满足:,.求证:△与△的面积之比为定值.【解答】解:(Ⅰ)因为△是边长为4的等边三角形,所以.所以.所以,椭圆的标准方程为.(Ⅱ)设直线,的斜率分别为,,则直线的方程为.由,直线的方程为.将代入,得,因为是椭圆上异于点,的点,所以.所以.由,所以直线的方程为.由,得.所以.13.给定椭圆,称圆心在原点,半径为的圆是椭圆的“卫星圆”.若椭圆的离心率,点在上.求椭圆的方程和其“卫星圆”方程;(Ⅱ)点是椭圆的“卫星圆”上的一个动点,过点作直线,,使得,与椭圆都只有一个交点,且,,分别交其“卫星圆”于点,,证明:弦长为定值.【解答】解:(Ⅰ)由条件可得:解得所以椭圆的方程为,(3分)卫星圆的方程为(4分)证明:①当,中有一条无斜率时,不妨设无斜率,因为与椭圆只有一个公共点,则其方程为或,当方程为时,此时与“卫星圆”交于点和,此时经过点且与椭圆只有一个公共点的直线是或,即为或,所以,所以线段应为“卫星圆”的直径,所以(7分)②当,都有斜率时,设点,,其中,设经过点,与椭圆只有一个公共点的直线为,则,联立方程组,消去,整理得,(9分)所以(10分)所以(11分)所以,满足条件的两直线,垂直.所以线段应为“卫星圆”的直径,所以综合①②知:因为,经过点,,又分别交其“卫星圆”于点,且,垂直,所以线段为“卫星圆”的直径,所以为定值(12分)14.已知椭圆的左、右焦点分别是、,离心率,过点的直线交椭圆于、两点,的周长为16.(1)求椭圆的方程;(2)已知为原点,圆与椭圆交于、两点,点为椭圆上一动点,若直线、与轴分别交于、两点,求证:为定值.【解答】解:(1)由题意和椭圆的定义得,则,由,解得,则,所以椭圆的方程为;(2)证明:由条件可知,,两点关于轴对称,设,,,,则,,由题可知,,,所以,.又直线的方程为,令得点的横坐标,同理可得点的横坐标,所以,即为定值.15.已知椭圆的两个焦点分别为,,,,以椭圆短轴为直径的圆经过点.(1)求椭圆的方程;(2)过点的直线与椭圆相交于、两点,设点,记直线,的斜率分别为,,问:是否为定值?并证明你的结论.【解答】解:(1)椭圆的两个焦点分别为,,,,以椭圆短轴为直径的圆经过点,,解得,,椭圆的方程为.(2)是定值.证明如下:设过的直线:或者①时,代入椭圆,,令,,,,.②代入椭圆,设,,,.则,,,,,,.16.如图,椭圆经过点,且离心率为.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同两点,(均异于点,问直线与的斜率之和是否为定值,若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意知,,结合,解得,椭圆的方程为;(Ⅱ)由题设知,直线的方程为,代入,得,由已知△,设,,,,,则,,从而直线与的斜率之和:.17.已知直线与椭圆相交于,两点,是椭圆上一点(Ⅰ)当时,求面积的最大值;(Ⅱ)设直线和与轴分别相交于点,,为原点.证明:为定值.【解答】解:(Ⅰ)当时,将代入,解得:,.当为椭圆的顶点时,到直线的距离取得最大值3,面积的最大值是.(Ⅱ)设,两点坐标分别为,,从而.设,,则有,,.直线的方程为,令,得,从而.直线的方程为,(10分)令,得,从而.所以,,.为定值.18.如图,已知点是抛物线上一点,过点作两条斜率相反的直线分别与抛物线交于、两点,直线的斜率为.(Ⅰ)若直线、恰好为圆的切线,求直线的斜率;(Ⅱ)求证:直线的斜率为定值.并求出当为直角三角形时,的面积.【解答】解:(Ⅰ)依题意,,由直线与圆相切,可得,解得.(Ⅱ)设,,,,联立直线与抛物线方程,消去可得:,,,.用代替可得:,.因此,,即直线的斜率为定值,当时,由得,此时,,,求得,,,当时,可得,此时,,,求得,,,当时,无解.综上所述,当为直角三角形时,的面积为或12.19.已知椭圆的两个焦点是,,点,在椭圆上,且(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设点关于轴的对称点为,是椭圆上一点,直线和与轴分别相交于点,,为原点.证明:为定值.【解答】解:(Ⅰ)由椭圆的定义,得,即.(2分)将点,的坐标代入,得,解得:.(4分)椭圆的方程是.(5分)(Ⅱ)证明:由关于轴于对称,得,.设,,则有,,.(6分)直线的方程为,(7分)令,得,(8分).直线的方程为:,(9分)令,得,(10分).(12分)为定值.(14分)20.椭圆焦点在轴上,离心率为,上焦点到上顶点距离为.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)直线与椭圆交于,两点,为坐标原点,的面积,则是否为定值,若是求出定值;若不是,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得,解得,可得,即有椭圆的标准方程为:;(Ⅱ)设,,,(1)当斜率不存在时,,两点关于轴对称,,又,解得,;(2)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,由题意知,将其代入,得,即有,则,到距离,则,解得,满足△,则,即有,综上可得为定值5.21.已知圆和点是圆上任意一点,线段的垂直平分线和相交于点,记的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)点是曲线与轴正半轴的交点,过点的直线交于、两点,直线,的斜率分别是,,试探索是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【解答】(1)圆的圆心为,半径为,点在圆内,,所以曲线是,为焦点,长轴长为的椭圆,由,得,所以曲线的方程为.(2)设,,,,,由已知直线的斜率存在,设直线,联立方程组,得,.(定值).22.如图,已知动圆过点,且与圆内切,设动圆圆心的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)过圆心的直线交曲线于,两点,问:在轴上是否存在定点,使当直线绕点任意转动时,为定值?若存在,求出点的坐标和的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)由圆的方程知,圆心为,半径为.设圆和圆内切于点,则,,三点共线,且.因为圆过点,则,于是,所以圆心的轨迹是以,为焦点的椭圆.因为,则,又,则,所以曲线的方程:.(2)当直线与轴不重合时,设直线的方程为,代入,得,即.设点,,,,则,.设点,则,,则.若为定值,则,解得,此时为定值.当直线与轴重合时,点,.对于点,则.,此时.综上分析,存在点,使得为定值.23.已知椭圆的两个焦点分别为,,离心率为.设过点的直线与椭圆相交于不同两点,,周长为8.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)已知点,证明:当直线变化时,总有与的斜率之和为定值.【解答】解:由题意知,,所以.因为,所以,则.所以椭圆的方程为.(Ⅱ)证明:当直线垂直于轴时,显然直线与的斜率之和为0,当直线不垂直于轴时,设直线的方程为,,,,,,整理得:,△恒成立,,,由,,的斜率存在,由,两点的直线,故,,由,,直线与的斜率之和为0,综上所述,直线与的斜率之和为定值,定值为0.24.在直角坐标系中,曲线与轴交于、两点,点的坐标为,当变化时,解答下列问题:(1)能否出现的情况?说明理由;(2)证明过、、三点的圆在轴上截得的弦长为定值.【解答】解:(1)曲线与轴交于、两点,可设,,,,由韦达定理可得,若,则,即有,即为这与矛盾,故不出现的情况;(2)证明:设过、、三点的圆的方程为,由题意可得时,与等价,可得,,圆的方程即为,由圆过,可得,可得,则圆的方程即为,另解:设过、、三点的圆在轴上的交点为,则由相交弦定理可得,即有,再令,可得,解得或.即有圆与轴的交点为,,则过、、三点的圆在轴上截得的弦长为定值3.25.已知椭圆过点,两点.(1)求椭圆的方程及离心率;(2)设为第三象限内一点且在椭圆上,直线与轴交于点,直线与轴交于点,求证:四边形的面积为定值.【解答】(1)解:椭圆过点,两点,,,则,椭圆的方程为,离心率为;(2)证明:方法一、如图,设,,则,所在直线方程为,取,得;,所在直线方程为,取,得.,..四边形的面积为定值2.方法二、由题意设,其中,则,取,得,同理求得,.5.已知椭圆的焦点与双曲线的焦点相同,且的离心率为.(1)求与的方程;(2)若,直线与交于,两点,且直线,的斜率都存在.①求的取值范围;②试问两直线,的斜率之积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.6.设点为双曲线上任意一点,双曲线的离心率为,右焦点与椭圆的右焦点重合.(1)求双曲线的标准方程;(2)过点作双曲线两条渐近线的平行线,分别与两渐近线交于点,,求证:平行四边形的面积为定值,并求出此定值.
7.已知椭圆的离心率为,点在椭圆上.(1)求椭圆的方程;(2)设动直线与椭圆有且仅有一个公共点,判断是否存在以原点为圆心的圆,满足此圆与相交两点,(两点均不在坐标轴上),且使得直线,的斜率之积为定值?若存在,求此圆的方程与定值;若不存在,请说明理由.8.已知抛物线的准线过点.(1)求抛物线的标准方程;(2)
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