第01讲 圆锥曲线经典题型全归纳(九大题型)(解析版)_第1页
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文档简介

第01讲圆锥曲线经典题型全归纳【题型归纳目录】【知识点梳理】知识点一、直线和曲线联立(1)椭圆与直线相交于两点,设,,椭圆与过定点的直线相交于两点,设为,如此消去,保留,构造的方程如下:,注意:=1\*GB3①如果直线没有过椭圆内部一定点,是不能直接说明直线与椭圆有两个交点的,一般都需要摆出,满足此条件,才可以得到韦达定理的关系.=2\*GB3②焦点在轴上的椭圆与直线的关系,双曲线与直线的关系和上述形式类似,不在赘述.(2)抛物线与直线相交于两点,设,联立可得,时,特殊地,当直线过焦点的时候,即,,因为为通径的时候也满足该式,根据此时A、B坐标来记忆.抛物线与直线相交于两点,设,联立可得,时,注意:在直线与抛物线的问题中,设直线的时候选择形式多思考分析,往往可以降低计算量.开口向上选择正设;开口向右,选择反设;注意不可完全生搬硬套,具体情况具体分析.总结:韦达定理连接了题干条件与方程中的参数,所以我们在处理例如向量问题,面积问题,三点共线问题,角度问题等常考内容的时候,要把题目中的核心信息,转化为坐标表达,转化为可以使用韦达定理的形式,这也是目前考试最常考的方式.知识点二、根的判别式和韦达定理与联立,两边同时乘上即可得到,为了方便叙述,将上式简记为.该式可以看成一个关于的一元二次方程,判别式为可简单记.同理和联立,为了方便叙述,将上式简记为,,可简记.与C相离;与C相切;与C相交.注意:(1)由韦达定理写出,,注意隐含条件.(2)求解时要注意题干所有的隐含条件,要符合所有的题意.(3)如果是焦点在y轴上的椭圆,只需要把,互换位置即可.(4)直线和双曲线联立结果类似,焦点在x轴的双曲线,只要把换成即可;焦点在y轴的双曲线,把换成即可,换成即可.(5)注意二次曲线方程和二次曲线方程往往不能通过联立消元,利用判断根的关系,因为此情况下往往会有增根,根据题干的隐含条件可以舍去增根(一般为交点横纵坐标的范围限制),所以在遇到两条二次曲线交点问题的时候,使用画图的方式分析,或者解方程组,真正算出具体坐标.知识点三、弦长公式设,根据两点距离公式.(1)若在直线上,代入化简,得;(2)若所在直线方程为,代入化简,得(3)构造直角三角形求解弦长,.其中为直线斜率,为直线倾斜角.注意:(1)上述表达式中,当为,时,;(2)直线上任何两点距离都可如上计算,不是非得直线和曲线联立后才能用.(3)直线和曲线联立后化简得到的式子记为,判别式为,时,,利用求根公式推导也很方便,使用此方法在解题化简的时候可以大大提高效率.(4)直线和圆相交的时候,过圆心做直线的垂线,利用直角三角形的关系求解弦长会更加简单.(5)直线如果过焦点可以考虑焦点弦公式以及焦长公式.知识点四、已知弦的中点,研究的斜率和方程(1)是椭圆的一条弦,中点,则的斜率为,运用点差法求的斜率;设,,,都在椭圆上,所以,两式相减得所以即,故(2)运用类似的方法可以推出;若是双曲线的弦,中点,则;若曲线是抛物线,则.知识点五、求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.知识点六、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或截距式来证明.知识点七、证明共线的方法(1)斜率法:若过任意两点的直线的斜率都存在,通过计算证明过任意两点的直线的斜率相等证明三点共线;(2)距离法:计算出任意两点间的距离,若某两点间的距离等于另外两个距离之和,则这三点共线;(3)向量法:利用向量共线定理证明三点共线;(4)直线方程法:求出过其中两点的直线方程,在证明第3点也在该直线上;(5)点到直线的距离法:求出过其中某两点的直线方程,计算出第三点到该直线的距离,若距离为0,则三点共线.(6)面积法:通过计算求出以这三点为三角形的面积,若面积为0,则三点共线,在处理三点共线问题,离不开解析几何的重要思想:“设而不求思想”.知识点八、证明四点共圆的方法:方法一:从被证共圆的四点中先选出三点作一圆,然后证另一点也在这个圆上,若能证明这一点,则可肯定这四点共圆.方法二:把被证共圆的四个点连成共底边的两个三角形,且两三角形都在这底边的同侧,若能证明其顶角相等,则可肯定这四点共圆(根据圆的性质一一同弧所对的圆周角相等证).方法三:把被证共圆的四点连成四边形,若能证明其对角互补或能证明其中一个外角等于其内对角时,则可肯定这四点共圆(根据圆的性质一一圆内接四边形的对角和为,并且任何一个外角都等于它的内对角).方法四:证明被证共圆的四点到某一定点的距离都相等,或证明被证四点连成的四边形其中三边中垂线有交点),则可肯定这四点共圆(根据圆的定义:平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹为圆).知识点九、切线问题(1)若点是圆上的点,则过点的切线方程为.(2)若点是圆外的点,由点向圆引两条切线,切点分别为A,B,则弦AB所在直线方程为.(3)若点是椭圆上的点,则过点的切线方程为.(4)若点是椭圆外的点,由点P向椭圆引两条切线,切点分别为A,B,则弦AB所在直线方程为.【典型例题】题型一:向量搭桥进行翻译例1.(2024·浙江嘉兴·高二校联考)给定椭圆:,称圆心在原点,半径是的圆为椭圆的“准圆”.已知椭圆的一个焦点为,其短轴的一个端点到点的距离为.(1)求椭圆和其“准圆”的方程;(2)若点,是椭圆的“准圆”与轴的两交点,是椭圆上的一个动点,求的取值范围.【解析】(1)由题意知,且,可得,故椭圆的方程为,其“准圆”方程为.(2)由题意,设,则有,不妨设,,所以,,所以,又,则,所以的取值范围是.例2.(2024·江苏南京·高二统考)在平面直角坐标系中,椭圆:的左顶点到右焦点的距离是3,离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)斜率为的直线经过椭圆的右焦点,且与椭圆相交于,两点.已知点,求的值.【解析】(1)因为椭圆的左顶点到右焦点的距离是3,所以.又椭圆的离心率是,所以,解得,,从而.所以椭圆的标准方程.(2)因为直线的斜率为,且过右焦点,所以直线的方程为.联立直线的方程与椭圆方程,消去,得,其中.设,,则,.因为,所以.因此的值是.例3.(2024·四川泸州·高二校考)已知双曲线(,)中,离心率,实轴长为4(1)求双曲线的标准方程;(2)已知直线:与双曲线交于,两点,且在双曲线存在点,使得,求的值.【解析】(1)因为双曲线的离心率,实轴长为4,,解得,因为所以双曲线的标准方程为(2)将直线与曲线联立得,设,,则,,设,由得,即,又因为,解得,所以或.题型二:弦长、面积问题例4.(2024·天津滨海新·高二天津市滨海新区田家炳中学校考阶段练习)椭圆的左右焦点分别为,,其中,为原点.椭圆上任意一点到,距离之和为.(1)求椭圆的标准方程及离心率;(2)过点的斜率为2的直线交椭圆于A、B两点.求面积.【解析】(1)由题意得,,解得,故,故椭圆的标准方程为,离心率为;(2)直线方程为,联立得,,解得,故,不妨设,故,点到直线的距离为,故.例5.(2024·安徽亳州·高二校考阶段练习)已知,在椭圆C:上,,分别为C的左、右焦点.(1)求a,b的值及C的离心率;(2)若动点P,Q均在C上,且P,Q在x轴的两侧,求四边形的面积的取值范围.【解析】(1)因为,在椭圆C:上,所以,解得,,所以,C的离心率为;(2)由(1)得,,故,因为动点P,Q均在C上,且P,Q在x轴的两侧,所以四边形的面积,当且仅当P,Q分别为上顶点和下顶点时,等号成立.例6.(2024·北京顺义·高二牛栏山一中校考)已知抛物线的顶点在原点,对称轴是轴,且经过点.(1)求抛物线的标准方程、焦点坐标;(2)经过焦点F且斜率是1的直线,与抛物线交于A、B两点,求以及的面积.【解析】(1)由题设方程为,将代入,解得,所以抛物线的标准方程为.该抛物线的焦点坐标为.(2)因为直线,过点,所以直线的方程为,联立消得,设,,则,.所以,(或者利用焦半径公式求弦长:)又,所以.变式1.(2024·江苏徐州·高二徐州高级中学校考)在平面直角坐标系中,已知双曲线的右焦点为,且经过点.

(1)求双曲线的标准方程;(2)已知,是双曲线上关于原点对称的两点,垂直于的直线与双曲线相切于点,当点位于第一象限,且被轴分割为面积比为的两部分时,求直线的方程.【解析】(1)因为的右焦点为,且经过点,所以,解得.故双曲线的标准方程为.(2)由题意知,直线的斜率存在且不为0,设的方程为.联立消去,得.由得且,解得.因为与垂直,所以设的方程为.联立消去,化简得.由且,得.因为与双曲线有且仅有一个公共点,所以,即,化简得,且点.因为点位于第一象限,所以,.不妨设,分别位于双曲线的左、右两支上,记与轴的交点为.因为被轴分割为面积比为的两部分,且与面积相等,所以与的面积比为,由此可得.因此,即.又因为,所以,解得.因为,所以,故直线的方程为.题型三:斜率之和、积、差、商问题例7.(2024·安徽淮北·高二淮北一中校考阶段练习)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.【解析】(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.例8.(2024·河北石家庄·高二石家庄精英中学校考阶段练习)已知椭圆的右顶点为A,上顶点为B,原点O到直线的距离为,且直线的倾斜角.(1)求椭圆T的方程;(2)作直线的平行线交椭圆于两点,记直线的斜率分别为,求证:为定值.【解析】(1)因为直线AB的倾斜角为,所以,即,设直线AB方程为,由原点到该直线的距离为,解得,则,所以椭圆T的方程是.(2)设直线的方程为,代入,整理得,则,则.设,,易知,则,,所以,,即为定值.例9.(2024·广东广州·高二统考期末)已知点,,设动点P满足直线PA与PB的斜率之积为,记动点P的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;(2)若动直线l经过点,且与曲线E交于C,D(不同于A,B)两点,问:直线AC与BD的斜率之比是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,请说明理由.【解析】(1)设,依题意可得,所以,所以曲线E的方程为.(2)依题意,可设直线l:,,,由,可得,则,,因为直线AC的斜率,直线BD的斜率,因为,所以,所以直线AC和BD的斜率之比为定值.变式2.(2024·河北唐山·高二校联考期末)已知椭圆的右焦点,点与短轴的两个端点围成直角三角形.(1)求椭圆的方程;(2)设,经过点且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,(异于点),求直线与斜率之差的绝对值的取值范围.【解析】(1)因为椭圆的右焦点,点与短轴的两个顶点围成直角三角形,所以,.所以椭圆的方程为.(2)设直线的方程,代入椭圆方程并整理,得,设,,则有,,,,又因为且,所以.故直线与斜率差的绝对值的取值范围是.题型四:定值问题例10.(2024·上海浦东新·高二上海市进才中学校考阶段练习)已知椭圆的离心率为,椭圆的一个顶点与两个焦点构成的三角形面积为2.已知直线与椭圆C交于A,B两点,且与x轴,y轴交于M,N两点.

(1)求椭圆C的标准方程;(2)若,求k的值;(3)若点Q的坐标为,求证:为定值.【解析】(1),,代入得.又椭圆的一个顶点与两个焦点构成的三角形的面积为2,即,即,以上各式联立解得,则椭圆方程为.(2)直线与轴交点为,与轴交点为,联立,消去得:,,设,则,,,由得,解得:,由得.(3)证明:由(2)知,,.为定值.例11.(2024·江西上饶·高二校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,双曲线的上下焦点分别为.已知点和都在双曲线上,其中为双曲线的离心率.(1)求双曲线的方程;(2)设是双曲线上位于轴右方的两点,且直线与直线平行,与交于点.(I)若,求直线的斜率;(II)求证:是定值.【解析】(1)将点和代入双曲线方程得:,结合,化简得:,解得,双曲线的方程为.(2)(Ⅰ)设关于原点对称点记为,则.因为,所以,又因为,所以,即,故三点共线.又因为与互相平分,所以四边形为平行四边形,故,所以.由题意知,直线斜率一定存在,设的直线方程为,代入双曲线方程整理得:,故,直线与双曲线上支有两个交点,所以,解得.由弦长公式得,代入解得.(Ⅱ)因为,由相似三角形得,所以.因为.所以,故为定值.例12.(2024·四川内江·高二四川省资中县第二中学校考阶段练习)如图,在圆上任取一点Q,过点Q作x轴的垂线段QD,D为垂足.线段QD上一点C满足.(1)当点Q在圆上运动时,求动点C的轨迹的方程;(2)已知,过点的直线l与轨迹相交于两点(异于点A),直线的斜率分别,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,说明理由.【解析】(1)设,则,由,得,所以,所以,所以,因为点在圆上,所以,所以动点C的轨迹的方程为;(2)由(1)得轨迹为椭圆,点为其右顶点,则直线的斜率存在且不为零,设直线的方程为,,联立,消得,,解得或,则,所以,,,所以为定值.变式3.(2024·江苏扬州·高二江苏省邗江中学校考期末)设椭圆C:(),定义椭圆的“相关圆”方程为,若抛物线的焦点与椭圆的一个焦点重合,且椭圆的短轴的一个端点和其两个焦点构成直角三角形.(1)求椭圆的方程和“相关圆”的方程:(2)过“相关圆”上任意一点作“相关圆”的切线,与椭圆交于两点,为坐标原点.证明:为定值.【解析】(1)因为抛物线的焦点为,所以,又椭圆的短轴的一个端点和其两个焦点构成直角三角形,所以,得到,又,所以椭圆的方程为,“相关圆”的方程为.(2)当直线的斜率不存在时,此时直线的方程为:或,当时,代入,得到,所以,则,,所以,当时,代入,得到,所以,则,,所以,当直线斜率存在时,设直线的方程为,,则,,由,消得到,整理得到,,由韦达定理得,,又因为直线与“相关圆”相切,所以,整理得到,又,所以,得到,即,所以,综上,为定值.题型五:定点问题例13.(2024·陕西西安·高二校考期末)已知焦点为的抛物线:()上一点到的距离是4.(1)求抛物线的方程.(2)若不过原点的直线与抛物线交于,两点(,位于轴两侧),的准线与轴交于点,直线,与分别交于点,,若,证明:直线过定点.【解析】(1)由抛物线的定义可知,,抛物线的方程为.(2)证明:由题意可知直线的斜率不为0,设直线的方程为,,,,,联立方程,消去得,,,抛物线的准线方程为,,直线的斜率为,直线的方程为,令得,,同理可得,,,直线的方程为,故直线恒过定点.例14.(2024·安徽芜湖·高二校考期末)已知抛物线的焦点为,点为坐标原点,线段的垂直平分线交抛物线于两点,.(1)求抛物线的标准方程;(2)点是抛物线上异于点的两个动点,且,求证:直线恒过一定点.【解析】(1)抛物线的焦点为,对于令,解得,所以,解得,所以抛物线的标准方程为.(2)依题意、的斜率存在,设直线、的斜率分别为、,因为,所以,设点、,则,可得.若直线轴,则该直线与抛物线只有一个交点,不合乎题意,所以直线的斜率不为零,设直线的方程为,联立,可得,由韦达定理可得,可得,此时,合乎题意.所以直线的方程为,故直线恒过定点.例15.(2024·湖南长沙·高二长郡中学校考阶段练习)已知椭圆经过点,左焦点.(1)求椭圆的方程;(2)过点作任意直线与椭圆交于,两点,轴上是否存在定点使得直线,的斜率之和为?若存在,求出点坐标,若不存在,请说明理由.【解析】(1)设椭圆的焦距为,则,又因为椭圆经过点,所以,又,所以,,所以椭圆的方程为;(2)假设在轴上存在定点使得直线,的斜率之和为,设,,①当直线不是轴时,可设,与联立,并整理得,,即,,,依题意有,即,,,代入上式得,,解得,即在轴上存在定点使得直线,的斜率之和为;②当直线为轴时,也符合直线,的斜率之和为.综上所述,存在点使得直线,的斜率之和为0.变式4.(2024·河南·高二伊川县第一高中校联考阶段练习)已知双曲线的右焦点为,且过点.(1)求的标准方程;(2)已知点A为的右顶点,M,N是上异于点A的两个不同点,且,证明:直线MN过定点,并求出定点坐标.【解析】(1)设双曲线的半焦距为,则,所以①.又过点,所以,可解得,所以的标准方程为.(2)①当直线的斜率存在时,设,.由,消去可得,由题意知,即.且,.由(1)知,因,又.所以.所以.所以.化简得,即.所以或,且均满足.素时,直线的方程为,过定点,与已知矛盾;当时,直线的方程为,过定点.②当直线MN的斜率不存在时,设,此时,则,又,则,则或(舍),故此时直线MN过定点;综上所述,直线过定点.变式5.(2024·江苏泰州·高二江苏省口岸中学校考)已知抛物线的焦点为F,点在抛物线C上,且,直线l与抛物线C相交于A,B两点(A,B均异于原点).(1)求抛物线C的方程;(2)若以AB为直径的圆恰好经过坐标原点,证明:直线l恒过定点.【解析】(1)由抛物线定义知:,则.(2)由题设,直线斜率一定存在,设直线,联立抛物线可得,即,则,,,故,故中点坐标为,以AB为直径的圆恰好经过坐标原点,其半径,而,所以,两边平方得,整理得,即或,当,则,此时A,B必有一个点与原点重合,不合题意;当,则,此时直线必过定点.所以直线l恒过定点.题型六:三点共线问题例16.(2024·江西上饶·高二婺源县天佑中学校考阶段练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,过点且与直线垂直的直线交轴负半轴于,且.(1)若过、、三点的圆恰好与直线相切,求椭圆的方程;(2)设.过椭圆右焦点且不与坐标轴垂直的直线与椭圆交于、两点,点是点关于轴的对称点,在轴上是否存在一个定点,使得、、三点共线?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.【解析】(1)依题意,设,由,得是线段的中点,则,由直线与垂直,得,则显然过、、三点的圆的圆心为,半径为,由过、、三点的圆恰好与直线相切,得,解得,有,,所以椭圆的方程为.(2)由(1)及,得,,椭圆的方程为,设直线方程为,,则,由消去x并整理得,,,直线的方程为,令得,所以在轴上存在一个定点,使得、、三点共线.例17.(2024·重庆·高二重庆一中校考阶段练习)已知椭圆的离心率为,、分别是左、右焦点,、为椭圆上的任意两点,当固定为上顶点时,线段长度的最大值为.(1)求椭圆的标准方程;(2)若、均在轴上方,圆上是否存在点,使得、、三点共线,、、三点共线,且,请说明理由.【解析】(1)因为椭圆的离心率,,,设上顶点为,,则,即,则,,,当时,,则,,所以椭圆的标准方程为.(2)设直线交椭圆的另外一个交点为,设点、、.因为,所以、两点关于坐标原点对称,所以,设直线方程为,联立得,即,,由韦达定理得,.因为、、三点共线,所以①,又、、三点共线,所以②,代入,,得③,④,化简得⑤,⑥,由⑥⑤得,即,化简得,即,进而⑤⑥得,则,整理得,即,将,代入,得,所以点的轨迹为去掉两点的一个椭圆,圆的圆心,半径.椭圆的长半轴长,椭圆的短半轴长,如图.故存在个满足条件的点.例18.(2024·浙江·高二校联考)在平面直角坐标系中,已知点,点满足.记的轨迹为.(1)求的方程;(2)已知直线,若点关于直线的对称点(与不重合)在上,求实数的值;(3)设直线的斜率为,且与有两个不同的交点,设,直线与的另一个交点为,直线与的另一个交点为,若点和点三点共线,求实数的值.【解析】(1)因为,所以点的轨迹为椭圆,所以,,所以,所以.(2)如图所示,因为与关于直线对称,所以直线,所以,又,所以,联立,得,,所以,设为中点,则,,即.又因为点在直线上,所以,解得.(3)如图所示,设,则有,又,则,直线联立,得,所以,所以,因为在椭圆上,所以,代入上式可得所以,即,同理可得,又点所以,,因为三点共线,所以//即,即,即,化简可得,所以.变式6.(2024·全国·高二专题练习)已知椭圆的离心率是,其左、右焦点分别为,过点且与直线垂直的直线交轴负半轴于.(1)求证:;(2)若点,过椭圆右焦点且不与坐标轴垂直的直线与椭圆交于两点,点是点关于轴的对称点,在轴上是否存在一个定点,使得三点共线?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.【解析】(1)证明:设椭圆的半焦距为,因为,所以,又因为,所以,所以直线,令,解得,所以,所以,,所以.(2)如图所示,若点,则,解得,则,所以椭圆方程为.设直线的方程为,,则,联立方程组,整理得,则,且直线的方程为,令,可得.故在轴上存在一个定点,使得三点共线.题型七:中点弦问题例19.(2024·河北石家庄·高二石家庄市第四中学校考)已知椭圆的离心率为,短轴长为2.(1)求椭圆L的标准方程;(2)过椭圆内一点引一条弦,使弦被点平分.求此弦所在的直线方程.【解析】(1)由题意,则椭圆标准方程为;(2)令过椭圆内一点的直线交椭圆于,所以,两式作差得,则,又,,故直线斜率为,所以直线为,即.例20.(2024·四川成都·高二校联考期末)已知圆,圆,若动圆M与圆F1外切,与圆F2内切.(1)求动圆圆心M的轨迹C的方程;(2)直线l与(1)中轨迹C相交于A,B两点,若Q为线段AB的中点,求直线l的方程.【解析】(1)设动圆M的半径为r,动圆M与圆F1外切,与圆F2内切,,且,于是,

动圆圆心M的轨迹是以F1,F2为焦点,长轴长为8的椭圆,故,,椭圆方程为

又因当M点为椭圆左顶点时,动圆M不存在,故不合题意舍去,故动圆圆心M的轨迹C的方程为;(2)设,由题意,显然,则有,,两式作差可得,即有,又Q为线段AB的中点,则有,代入即得直线l的斜率为,

直线l的方程为,整理可得直线l的方程为.例21.(2024·四川攀枝花·高二统考期末)已知双曲线的离心率为,且经过点.(1)求双曲线的标准方程;(2)经过点的直线交双曲线于、两点,且为的中点,求的方程.【解析】(1)由,得,即,∴,设双曲线的方程为或,把代入两个方程,得或,解得(第二个方程无解),∴双曲线的标准方程为;(2)设,,∵,都在双曲线上,∴,,两式作差可得:,即,∵为的中点,∴,,可得,∴直线的方程为,即,联立,得,,符合题意.∴直线的方程为.变式7.(2024·青海西宁·高二校联考期末)已知抛物线C:的焦点为F,过F作垂直于轴的直线与抛物线C交于A、B两点,O为坐标原点,的面积为2.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若直线l与抛物线C交于P,Q两点,是线段PQ的中点,求直线l的方程.【解析】(1)由题可得,代入抛物线方程得,,∴,∴的面积,∴,∴所求抛物线的标准方程为;(2)易知直线不与轴垂直,设所求方程为:,设,由,在抛物线上得:,两式相减化简得:,又∵,,代入上式解得:.故所求直线的方程为:.即.题型八:四点共圆问题例22.(2024·河北邯郸·高二校联考)已知双曲线的左顶点为,不与x轴平行的直线l过C的右焦点F且与C交于M,N两点.当直线l垂直于x轴时,.(1)求双曲线C的方程;(2)若直线,分别交直线于P,Q两点,求证:A,P,F,Q四点共圆.【解析】(1)由题意,解得,所以双曲线C的方程为;(2)当直线l斜率存在时,设直线l的方程为,由,得,,整理得,设,,所以,,所以,直线,所以,同理可得,记直线交x轴于点G,所以,又,所以,当直线l斜率不存在时,不妨设,,则,,所以,所以A,P,F,Q四点共圆.例23.(2024·吉林通化·高二梅河口市第五中学校考阶段练习)已知双曲线与点.(1)求过点的弦,使得的中点为;(2)在(1)的前提下,如果线段的垂直平分线与双曲线交于、两点,证明:、、、四点共圆.【解析】(1)双曲线的标准方程为,所以,,设存在过点的弦,使得的中点为,设,,,,两式相减得,即,得:,,经检验,存在这样的弦,方程为;(2)设直线方程为,则点在直线上,则,所以直线的方程为,设,,的中点为,,,两式相减得,则,则,又因为在直线上有,解得,,解得,,整理得,则,则,由距离公式得,所以、、、四点共圆.例24.(2024·广西桂林·高二广西师范大学附属中学校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆的右焦点为为上一点,点在椭圆上,且.(1)若椭圆的离心率为,短轴长为,求椭圆的方程;(2)若在轴上方存在两点,使四点共圆,求椭圆离心率的取值范围.【解析】(1)设椭圆的焦距为,由题意,可得,解得,,,∴椭圆的方程为.(2)方法一:设,,的中点为,,∵,则的外接圆即为以为直径的圆的方程为:,整理得:,由题意,焦点,原点均在该圆上,∴,消去可得,∴,∵点,均在轴上方,∴即,∴,∵,∴,方法二:∵,,,四点共圆且,∴为圆的直径∴圆心必为中点,又圆心在弦的中垂线上,∴圆心的横坐标为,∴点的横坐标为,∵点,均在轴上方,∴即,∴,∵,∴,故的范围为.变式8.(2024·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考)已知点在抛物线上,过动点作抛物线的两条切线,切点分别为、,且直线与直线的斜率之积为.(1)证明:直线过定点;(2)过、分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为、,问:是否存在一点使得、、、四点共圆?若存在,求所有满足条件的点;若不存在,请说明理由.【解析】(1)法一:将代入抛物线方程得到,所以抛物线方程为,求导可得,设切点坐标为,则切线斜率为,所以切线方程为,即;设,,直线方程为,由题意得,所以,联立直线和抛物线得得,所以得,所以的直线方程为,直线过定点;法二:将代入抛物线方程得到,所以抛物线方程为,设,过的直线方程为,联立得,得,由,切点横坐标为,所以联立直线和抛物线得得,所以得,所以

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