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文档简介
微考点63圆锥曲线中的定点定值问题(三大题型)求解直线过定点问题常用方法如下:①“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;②“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;③求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程.④设直线为,根据题目给出的条件,转化为坐标之间的关系,利用韦达定理找出与之间的关系,即可求出定点。题型一:圆锥曲线中直线过定点问题【精选例题】【例1】已知为椭圆C:上一点,点P与椭圆C的两个焦点构成的三角形面积为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)不经过点P的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若直线PA与PB斜率的乘积为-1,证明:直线必过定点,并求出这个定点坐标.【答案】(1);(2)证明见解析.【分析】(1)根据题意求出即可得解;(2)设,分情况讨论,联立方程,利用韦达定理求出,再根据直线与的斜率之积为即可得出结论.【详解】(1)由点与椭圆的两个焦点构成的三角形面积为可知,解得:,,椭圆的标准方程:;(2)设,当直线不平行于轴时,设方程为:,由不经过点知由得,,,,,,,,过定点当直线平行于轴时,,设由和的方程联立解得,方程为:,过定点综上,直线必过定点.【例2】已知椭圆的离心率,且椭圆经过点.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点且斜率不为零的直线与椭圆交于两点,关于轴的对称点为,求证:直线与轴交于定点.【答案】(1);(2)证明见解析【分析】(1)利用离心率以及椭圆经过点的坐标联立解方程组,即可求得椭圆的标准方程;(2)设直线的方程为并于椭圆联立,利用韦达定理写出直线的方程,求出点横坐标表达式即可得.【详解】(1)由离心率可得,将点代入椭圆方程可得,又;解得,所以椭圆C的方程为(2)设点,,则,直线的方程为,直线与椭圆联立,消去,得,
则可得,,易知,得由题意,直线的方程为,令,所以点的横坐标,所以直线与轴交于定点【跟踪训练】1.“工艺折纸”是一种把纸张折成各种不同形状物品的艺术活动,在我国源远流长,某些折纸活动蕴含丰富的数学知识,例如:用一张圆形纸片,按如下步骤折纸(如图):步骤1:设圆心是,在圆内异于圆心处取一定点,记为;步骤2:把纸片折叠,使圆周正好通过点(即折叠后图中的点与点重合);步骤3:把纸片展开,并留下一道折痕,记折痕与的交点为;步骤4:不停重复步骤2和3,就能得到越来越多的折痕.现取半径为4的圆形纸片,设点到圆心的距离为,按上述方法折纸.以线段的中点为原点,线段所在直线为轴建立平面直角坐标系,记动点的轨迹为曲线.(1)求的方程;(2)设轨迹与轴从左到右的交点为点,,点为轨迹上异于,,的动点,设交直线于点,连结交轨迹于点.直线、的斜率分别为、.(i)求证:为定值;(ii)证明直线经过轴上的定点,并求出该定点的坐标.【答案】(1)(2)(i)证明见解析(ii)证明见解析,该定点的坐标为【分析】(1)由折纸的对称性,可知,从而确定点的轨迹;(2)(i)设点,,,根据斜率公式分别求出、,结合椭圆方程证明;(ii)设直线的方程为,直曲联立,结合韦达定理和(i)的结论求出,根据直线方程即可求出定点.【详解】(1)由题意可知,,故点的轨迹是以,为焦点,且长轴长的椭圆,焦距,所以,因此轨迹方程为.(2)证明:(i)设,,,由题可知,如下图所示:则,,而,于是,所以,又,则,因此为定值.(ii)设直线的方程为,,,由,得,所以.由(i)可知,,即,化简得,解得或(舍去),所以直线的方程为,因此直线经过定点.【点睛】本题第二问(ii)解题关键是设出直线方程联立椭圆方程,利用韦达定理结合(i)的结论列方程可得.2.已知椭圆的中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,且过点,,,为椭圆上关于轴对称的两点(不与点B重合),,直线与椭圆交于另一点,直线垂直于直线,为垂足.(1)求的方程;(2)证明:(i)直线过定点,(ii)存在定点,使为定值.【答案】(1);(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.【分析】(1)设方程为,代入点的坐标,得出方程组,求解即得.(2)(i)设的方程为,与椭圆方程联立,根据韦达定理表示出坐标关系,得出的方程为,令,整理可得,即可得出定点;(ii)由已知可得,即可得出的轨迹,得出答案.【详解】(1)设的方程为,则,解得,所以的方程为.(2)(i)依题意,直线的斜率存在且不为0,设的方程为,设点,,则,由消去并整理得,则,,,显然,直线的斜率,直线的方程为,令,则,所以直线恒过定点.(ii)令直线过的定点为点,由,在上,得,则点在以为直径的圆上,从而的中点为定点,使为定值.【点睛】思路点睛:设的方程为,与椭圆联立得出方程,根据韦达定理得出坐标关系.进而整理化简,即可得出定点坐标.题型二:圆锥曲线中圆过定点问题【精选例题】【例1】已知椭圆:()的离心率为,其左、右焦点分别为,,为椭圆上任意一点,面积的最大值为1.(1)求椭圆的标准方程;(2)已知,过点的直线与椭圆交于不同的两点,,直线,与轴的交点分别为,,证明:以为直径的圆过定点.【答案】(1),(2)证明见解析(1)解:因为椭圆的离心率为,所以.又当位于上顶点或者下顶点时,面积最大,即.又,所以,.所以椭圆的标准方程为.(2)解:由题知,直线的斜率存在,所以设直线的方程为,设,,将直线代入椭圆的方程得:,由韦达定理得:,,直线的方程为,直线的方程为,所以,,所以以为直径的圆为,整理得:.①因为,令①中的,可得,所以,以为直径的圆过定点.【例2】在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆:过点,离心率为,其左右焦点分别为,.(1)若点P与,的距离之比为,求直线被点P所在的曲线截得的弦长;(2)设,分别为椭圆的左、右顶点,Q为上异于,的任意一点,直线,分别与椭圆的右准线交于点M,N,求证:以为直径的圆经过x轴上的定点.【答案】(1);(2)证明见解析【分析】根据题意,利用上的点和离心率得及;(1)由点与,的距离之比化简整理得到点的轨迹方程是一个圆,利用利用勾股定理可得弦长;(2)根据题意,写出直线,的直线方程并求其右准线交于点M,N的坐标,假设轴上存在点在以为直径的圆上,利用求出的值,从而得证以为直径的圆经过x轴上的定点.【详解】(1)因为椭圆:过点,所以.又因为离心率,即,故,所以,即,所以,则,.设,则,即,所以点的轨迹为圆心,半径的圆.其圆心到直线的距离为,所以弦长.故直线被点P所在的曲线截得的弦长为.(2)证明:由(1)知,所以,,右准线.设,,由:,则,同理.假设轴上存在点在以为直径的圆上,则因为,因为Q点在椭圆上,所以,即,所以,即,解得或,点和都满足题意.所以以MN为直径的圆经过x轴上的定点和.【跟踪训练】1.设椭圆的离心率为,点为椭圆上一点,的周长为.(1)求椭圆的方程;(2)设动直线与椭圆有且只有一个公共点,且与直线相交于点.问:轴上是否存在定点,使得以为直径的圆恒过定点?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)存在,.(1)由
可得
,①
的周长为,所以,即②
联立①②得:
,,
,∴椭圆的方程为
;(2)设点.由
,得
,
,化简得
,∴
,
∴
.由
,得,假设存在点,则
,
,
∵以为直径的圆恒过点,∴
,即
,∴
对任意都成立.则
,解得
,故存在定点符合题意.2.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:的长轴长为4,且经过点,其中e为椭圆C的离心率.(1)求椭圆C的方程;(2)过点的直线l交椭圆C于A,B两点,点B关于x轴的对称点为,直线交x轴于点Q,过点Q作l的垂线,垂足为H,求证:点H在定圆上.【答案】(1);(2)证明见解析【分析】(1)根据椭圆的长轴长,以及椭圆过的点,求出b的值,即可求得答案;(2)设l的方程为,联立椭圆方程,可得根与系数的关系式,结合的方程可求得Q点坐标,从而可得的方程,并求出其过定点,结合垂直关系,即可证明结论.【详解】(1)因为椭圆C:的长轴长为,所以,因为椭圆经过点,所以,又,所以,整理得,解得或(舍).所以椭圆C的方程为(2)证明:由题意可知,l的斜率存在,设l的方程为,,则.由,得,,所以,因为的方程为,令,得,即,因为,①当时,的斜率为,则的方程为,即,所以恒过点.②当时,l的方程为,,则的方程为,此时也过点.综上,恒过定点,由题意可知,故点H在以PM为直径的定圆上.【点睛】:关键点睛:本题第二问证明点H在定圆上,关键在于推出直线过定点,从而结合,即可证明结论.题型三:圆锥曲线中圆过定值问题【精选例题】【例1】在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,且右焦点到直线的距离为.(1)求椭圆的标准方程;(2)设椭圆上的任一点,从原点向圆引两条切线,设两条切线的斜率分别为,(i)求证:为定值;(ii)当两条切线分别交椭圆于时,求证:为定值.【答案】(1)(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析【分析】(1)直接列出关于的方程组求解;(2)(i)写出切线方程,由圆心到切线距离等于半径可以得出与的关系,从而得出是某个一元二次方程的解,利用韦达定理可得;(ii)设,利用及椭圆方程求得,再求得后可得.【详解】(1)题意,,解得,所以椭圆的方程为.(2)(i)证明:依题意,两条切线方程分别为,由,化简得,同理.所以是方程的两个不相等的实数根,则.又因为,所以,所以.(ii)证明:由(得,,设,则,即,因为,所以,得,即,解得,所以,所以为定值.【例2】已知椭圆:离心率,且经点.(1)求椭圆的标准方程;(2)过椭圆C右焦点的直线l交椭圆于A,B两点,交直线于点D,且,设直线,,的斜率分别为,,,若,证明为定值.【答案】(1);(2)证明见解析【分析】(1)由题意可得,解方程求出,即可得出答案;(2)设,,设直线方程为:,将直线方程与随圆方程联立,得到关于的一元二次方程,根据韦达定理,可得的表达式,由此表示出,再代入化简即可得出答案.【详解】(1)由题意知,解得,,故椭圆的标准方程为.(2)由题意直线的斜率一定存在,由(1)知,则椭圆的右焦点的坐标为,设直线方程为:,坐标为.所以,设,,将直线方程与随圆方程联立,∴,又恒成立,由韦达定理知,,,∴∴【点睛】关键点睛:解题的关键是根据直线方程得到坐标为,则,直线方程与随圆方程联立,化简整理,结合韦达定理表示出,代入化简即可得出答案.【例3】已知椭圆过点,离心率.(1)求椭圆的标准方程;(2)设过点的斜率为直线交椭圆于另一点,若的面积为2,其中为坐标原点,求直线的斜率的值;(3)设过点的直线交椭圆于点,,直线,分别交直线于点,.求证:线段的中点为定点.【答案】(1)(2)0(3)证明见解析【分析】(1)根据给定条件,列出关于的方程组并求解即得.(2)由点斜式写出直线的方程,与椭圆方程联立结合三角形面积求出k值即得.(3)设出直线的方程,与椭圆方程联立,求出点的坐标,结合韦达定理计算得解.【详解】(1)令椭圆半焦距为c,依题意,,解得,,,所以椭圆的方程为.(2)设直线的方程为,,则原点到直线的距离为,由消去并化简得,显然,设,有,则,于是,则,解得,所以直线的方程为.(3)依题意,直线的斜率存在,设直线的方程为,由,消去并化简得,则,,由,得,所以,显然直线,的斜率存在,直线的方程为,令,得,同理得,所以,所以线段的中点为定点.【点睛】结论点睛:过定点的直线l:y=kx+b交圆锥曲线于点,,则面积;过定点直线l:x=ty+a交圆锥曲线于点,,则面积.【跟踪训练】1.如图,D为圆O:上一动点,过点D分别作x轴,y轴的垂线,垂足分别为A,B,连接并延长至点W,使得,点W的轨迹记为曲线.(1)求曲线C的方程;(2)若过点的两条直线,分别交曲线C于M,N两点,且,求证:直线MN过定点;(3)若曲线C交y轴正半轴于点S,直线与曲线C交于不同的两点G,H,直线SH,SG分别交x轴于P,Q两点.请探究:y轴上是否存在点R,使得?若存在,求出点R坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2)证明见解析,(3)存在,【分析】(1)设,求得D点并代入,化简求得曲线C的方程;(2)设的方程为,直线的方程为,将直线的方程与曲线C的方程联立,求得M,N的坐标,对进行分类讨论,由此证得直线过定点并求得定点坐标;(3)假设存在点使得,先求得,设出G,H的坐标,由直线SH和直线SG的方程求得P,Q两点的坐标,结合G在曲线C上求得R点的坐标.【详解】(1)设,,则,由题意知,所以,得(,所以,因为,得,故曲线C的方程为.(2)由题意可知,直线不平行坐标轴,则可设的方程为:,此时直线的方程为.由,消去得:,解得:或(舍去),所以,所以,同理可得:.当时,直线的斜率存在,,则直线的方程为,所以直线过定点.当时,直线斜率不存在,此时直线方程为:,也过定点,综上所述:直线过定点.(3)假设存在点R使得,设,因为,所以,即,所以,所以,直线与曲线C交于不同的两点G、H,易知G、H关于轴对称,设,易知点,直线方程是,令得点P横坐标,直线方程是,令得点Q横坐标,由,得,又在椭圆上,所以,所以,解得,所以存在点,使得成立.3.已知椭圆的长轴长为4,离心率为,定点.(1)求椭圆的方程;(2)设直线与椭圆分别交于点(不在直线上),若直线,与椭圆分别交于点,,且直线过定点,问直线的斜率是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.【答案】(1);(2)直线的斜率为定值1【分析】(1)由长轴长和离心率可求出,结合关系式可求出,进而求出椭圆的方程;(2)可设,,,,由,得,将,代入椭圆整理得,联立求得,同理求得,结合,化简求出,由即可求解.【详解】(1)由椭圆的长轴长为4可知,又椭圆的离心率为,即,所以,则,因此椭圆的方程为;(2)直线的斜率为定值,定值为1,证明:设,,,,,,,由,有,因为,在椭圆上,所以,,因此,整理得,即,因此,联立,解得,同理,又因为直线过定点,所以,将,,,代入,有,整理得,又,所以.综上,直线的斜率为定值1.【点睛】关键点睛:本题涉及的量比较多,关键是设而不求,整体代换的思想的应用.4.已知椭圆C:的左、右顶点分别为A,B,其离心率为,点P是C上的一点(不同于A,B两点),且面积的最大值为.(1)求C的方程;(2)若点O为坐标原点,直线AP交直线于点G,过点O且与直线BG垂直的直线记为l,直线BP交y轴于点E,直线BP交直线l于点F,试判断是否为定值?若是,则求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1);(2)是定值,.【分析】(1)根据离心率及焦点三角形性质、椭圆参数关系求参数,即可得方程;(2)设,且,求得,再根据已知可得直线,而直线,进而求出坐标,过作轴,利用等比例关系求即可得结论.【详解】(1)由题意,故.(2)由(1)及题设知:,直线的斜率存在且不为0,设,则,即,所以,又过点O且与直线BG垂直的直线记为l,则,故直线,而直线,则,联立,而,可得,所以,故,过作轴,如图,所以为定值.1.设椭圆:的左、右顶点分别为C,D,且焦距为2.F为椭圆的右焦点,点M在椭圆上且异于C,D两点.若直线与的斜率之积为.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点作一条斜率不为0的直线与椭圆E相交于A,B两点(A在B,P之间),直线与椭圆E的另一个交点为H,求证:点A,H关于x轴对称.【答案】(1);(2)证明见解析【分析】(1)根据直线与的斜率之积得到,故,结合焦距得到,,得到椭圆方程;(2)设出直线方程,与椭圆方程联立,得到两根之和,两根之积,表达出,得到结论.【详解】(1)由题意有,,设,,化简得,结合,可得,由椭圆焦距为2,有,得,,椭圆E的标准方程为;(2)显然直线方程斜率不存在时,与椭圆方程无交点,根据椭圆的对称性,欲证,H关于轴对称,只需证,即证,设,,直线方程为,由消去得,,解得,所以,.则,因为,所以,即A,H关于轴对称.2.已知椭圆E:的左、右焦点分别为,,左顶点为A,,P是椭圆E上一点(异于顶点),O是坐标原点,Q在线段上,且∥,.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若直线l与x轴交于点C、与椭圆E交于点M,N,B与N关于x轴对称,直线MB与x轴交于点D,证明:为定值.【答案】(1);(2)证明见解析【分析】(1)利用三角形中位线定理结合椭圆的定义及已知条件可求出,再由可求出,然后由可求得,从而可求出椭圆方程;(2)由题意知直线MN,MB的斜率均存在且均不为零,设,,,,然后表示出直线MN,MB的方程,分别与椭圆方程联立,利用根与系数的关系,得到两个相等,化简可得结论.【详解】(1)由题知,O是线段的中点,Q在线段上,∥,则Q是线段的中点,可得,,所以,即,又因为,则,
可得,所以椭圆E的标准方程为.(2)由题意知直线MN,MB的斜率均存在且均不为零,设,,,,则,可得直线MN的方程为,直线MB的方程为,联立方程,消去y并整理得,则,,联立方程,消去y并整理得,则,.因为,即,整理得,当时,,即;当时,C,D,M三点重合或N,B,C,D四点重合,此时;综上所述:,为定值.【点睛】关键点睛:求解定值问题的三个步骤(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;(3)得出结论.3.已知为圆:上任一点,,,,且满足.(1)求动点的轨迹的方程;(2)过点的直线与轨迹相交于,两点,是否存在与点不同的定点,使恒成立?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2)存在,R的坐标为【分析】(1)由可得,根据向量的加法以及数量积运算可,从而得到,结合椭圆的定义即可求出其轨迹方程.(2)当过点的直线平行于轴时和垂直于轴时,求得,当不平行于轴时且不垂直于轴时,联立方程,利用韦达定理和点关于轴的对称点,结合,求得三点共线,从而满足,即可判断存在点不同的定点.【详解】(1)圆:,圆心,半径为,因为,则,因为,,则在线段上,即,又因为,所以,即,所以动点的轨迹是以为焦点,长轴长为的椭圆,设椭圆方程为,则,,则,,所以,则动点的轨迹的方程为.(2)设过点的直线为,当平行于轴时,直线与椭圆相交于两点,如果存在点满足条件,则有,即,所以点在轴上,可设的坐标为;当垂直于轴时,直线与椭圆相交于两点,如果存在点满足条件,则有,即,解得或,所以若存在不同于点的定点满足条件,则点的坐标为,当不平行于轴时且不垂直于轴时,设直线方程为,,联立,得,因为直线恒过椭圆内定点,故恒成立,,又因为点关于轴的对称点的坐标为,又,,则,所以,则三点共线,所以,综上,存在与点不同的定点,使恒成立,且.4.椭圆的两个焦点分别为,,离心率为,为椭圆上任意一点,不在轴上,的面积的最大值为.(1)求椭圆的方程;(2)过点的直线与椭圆相交于M,N两点,设点,求证:直线,的斜率之和为定值,并求出定值.【答案】(1);(2)定值,【分析】(1)根据题意列出方程即可;(2)设出直线方程,联立椭圆方程,列出表达式利用韦达定理计算即可.【详解】(1)因为椭圆的离心率为,所以,设到的距离为,因为,所以,易得当时面积取得最大值,所以,因为,所以,,所以椭圆的方程为;(2)证明:如图,易知点在椭圆外,设直线的方程为,,,由得,所以,,,因为,所以,所以,所以,所以.【点睛】关键点点睛:本题的第(2)问的化简,这里化简主要是利用了韦达定理和直线的方程,在化简过程中同时涉及到通分,计算比较复杂,要认真计算.5.已知,,动圆与圆外切且与圆内切.圆心的轨迹为曲线.(1)求曲线C的方程;(2)是否存在过点的直线交曲线C于A,B两点,使得点Q为中点时,直线的斜率与直线OQ的斜率乘积为定值?如果存在,求出这个定值,如果不存在,说明理由.【答案】(1)(2)存在,【分析】(1)先根据题意得到圆与圆的圆心和半径,再根据题意求得,,从而根据椭圆的定义可知,动点的轨迹是以,为焦点,4为半长轴长的椭圆,进而即可求得曲线C的方程;(2)先根据题意可得过点的直线的斜率存在,从而设直线为,再联立曲线C的方程,消整理得到关于的一元二次方程,再结合点Q为中点,从而求得的值,进而即可得到结论.【详解】(1)依题意可得圆的圆心为,半径为1,圆的圆心为,半径为7,设动圆的半径为,由动圆与圆外切且与圆内切,则,且,则由椭圆的定义可知,动点的轨迹是以,为焦点,4为半长轴长的椭圆,所以,,,故曲线C的方程的方程为.(2)依题意可得过点的直线的斜率存在,则设直线为,联立,消整理得,当点Q为中点时,有,解得,又,所以(定值),故直线的斜率与直线OQ的斜率乘积为定值.6.已知椭圆的长轴为双曲线的实轴,且椭圆过点.(1)求椭圆的标准方程;(2)设点是椭圆上异于点的两个不同的点,直线与的斜率均存在,分别记为,若,试问直线是否经过定点,若经过,求出定点坐标;若不经过,请说明理由.【答案】(1);(2)过定点,理由见解析【分析】(1)由题意可得,,求出,从而可得椭圆方程,(2)分直线的斜率存在和不存在两种情况讨论,设出直线的方程,与椭圆方程联立,利用根与系数的关系,求出直线与的斜率,再由列方程可得参数的关系,代入直线方程可求出直线恒过的定点.【详解】(1)因为椭圆的长轴为双曲线的实轴,所以,因为椭圆过点,所以,,得,所以椭圆方程为;(2)①当直线的斜率存在时,设其方程为,由,得,
,所以,,所以,,因为,所以,所以,所以,所以,化简得,即,所以或,当时,直线的方程为,则直线过定点(舍去),当时,直线的方程为,所以直线过定点,②当直线的斜率不存在时,设直线为(),由,得,所以,所以,解得(舍去),或,所以直线也过定点,综上,直线恒过定点.【点睛】处理定点问题的思路:(1)确定题目中的核心变量(此处设为),(2)利用条件找到与过定点的曲线的联系,得到有关与的等式,(3)所谓定点,是指存在一个特殊的点,使得无论的值如何变化,等式恒成立,此时要将关于与的等式进行变形,直至找到,①若等式的形式为整式,则考虑将含的式子归为一组,变形为“”的形式,让括号中式子等于0,求出定点;②若等式的形式是分式,一方面可考虑让分子等于0,一方面考虑分子和分母为倍数关系,可消去变为常数.8.已知椭圆的离心率为,且过点.(1)求椭圆的标准方程.(2)已知过右焦点的直线与交于两点,在轴上是否存在一个定点,使?若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)存在,【分析】(1)由离心率与定点代入椭圆方程,建立方程组待定系数即可;(2)由条件转化为,设直线的方程为,将斜率坐标化,利用韦达定理代入,得到的等式,不论如何变化,等式恒成立求值即可.【详解】(1)因为,所以.所以椭圆的方程为.因为点在椭圆上,所以,解得,所以.所以椭圆的标准方程为.(2)存在定点,使.理由如下:由(1)知,,则点.设在轴上存在定点,使成立.当直线斜率为时,直线右焦点的直线即轴与交于长轴两端点,若,则,或.当直线斜率不为时,设直线的方程为,.由消去并整理,得,则.因为,所以,所以,即.所以,即,恒成立,即对,恒成立,则,即.又点满足条件.综上所述,故存在定点,使.9.已知椭圆的左、右焦点分别为,,上、下顶点分别为,,且四边形是面积为8的正方形.(1)求C的标准方程;(2)M,N为C上且在x轴上方的两点,,与的交点为P,试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1);(2)定值为.【分析】(1)根据面积求出,即可得出椭圆方程;(2)设,根据相似三角形表示出,利用直线与椭圆方程化简可得的和积,代入化简即可得解.【详解】(1)椭圆的左、右焦点分别为,,上、下顶点分别为,,因为四边形是面积为8的正方形,所以有且,解得,故,所以椭圆的标准方程为;(2)由已知,则,设,因为,所以.又因为,所以,所以.即.设,的方程分别为:,,设,,则,所以,因此,同理可得:,因此,,所以.所以为定值,定值为.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于运算,大量的运算保证了消参的进行,为求证定值的必要条件,运算能力的培养是解决问题的关键.10.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在椭圆上,且满足轴,.(1)求椭圆的标准方程;(2)设椭圆的右顶点为,左顶点为,是否存在异于点的定点,使过定点的任一条直线均与椭圆交于(异于两点)两点,且使得直线的斜率为直线的斜率的2倍?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)存在定点满足题意,.【分析】(1)由轴,得到,从而得到,,再利用椭圆定义求得a即可;(2)假设存在满足题意的定点,设直线的方程为,联立,由,结合韦达定理求解.【详解】(1)解:因为轴,所以,解得所以.根据椭圆的定义,得,解得.又,所以,所以椭圆的标准方程为.(2)假设存在满足题意的定点.依题意,设直线的方程为,联立,消去并整理,得,由,得.由根与系数的关系,得.由,得,所以,即,所以,所以,所以,②①,得,当时,解得,所以.又,所以.因为上式在变化时恒成立,所以.又,所以.此时点与点重合,不合题意,舍去;所以,即,此时点在椭圆的内部,满足直线均与椭圆交于两点,所以存在定点满足题意,.11.已知椭圆C:()的离心率为,其左、右焦点分别为,,点P是坐标平面内一点,且(O为坐标原点).(1)求椭圆C的方程;(2)过点且斜率为k的动直线l交椭圆于A,B两点,在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的圆恒过点M?若存在,求出点M
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