圆锥曲线中的定点定值问题(解析版)(三大题型)2024年高考数学二轮复习(新高考专用)_第1页
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文档简介

圆锥曲线中的定点定值问题(三大题型)

■考点上

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(天,%),常利用直线的点斜式方程y-%=女(彳-%).

④设直线为y=Lv+〃"根据题目给出的条件,转化为坐标之间的关系,利用韦达定理找出女与加之间的

关系,即可求出定点。

■题型J

题型一:圆锥曲线中直线过定点问题

【精选例题】

【例1】已知P(O,1)为椭圆C:5•+■l-ie〉人〉。)上一点,点尸与椭圆C的两个焦点构成的三角形面积

为B

(1)求椭圆c的标准方程;

(2)不经过点尸的直线/与椭圆C相交于A,B两点,若直线PA与PB斜率的乘积为一1,证明:直线/必过

定点,并求出这个定点坐标.

【答案】(1)[+尸=1;⑵证明见解析.

【分析】(1)根据题意求出a,"c即可得解;

(2)设4(4%),8(%,%),分情况讨论,联立方程,利用韦达定理求出弘+%,%%,再根据直线必与心的

斜率之积为-1即可得出结论.

【详解】(1)由点尸与椭圆C的两个焦点构成的三角形面积为有可知;x2cxl=G,

解得:c=百,

b=\=>a=\lb2+c2=2,

r2

二椭圆C的标准方程:—+/=1;

4

(2)设4(芯,凹),8(巧,%),

当直线/不平行于光轴时,设/方程为:x=ny+k1由/不经过点P知〃+丘0

第1页共41页

由:4得(川+4)/++/-4=0,

-2nkit2-4

〃+4n+4

k=y-i卜=必-i

KPA-/PB—,

玉X?

XxX2

=>(3-1)(%-1)=一百々=一(孙+&)(佻+%)

=(〃2+1)乂丫2+(成_|)(弘+%)+]+&2=0

=(〃2+1)(6-4)+(成-1)(-2欣)+(1+%2)(/+4)=0

n(/?+A)(5&-3〃)=0,

3

Qn+k=-nf

3,过定点(。,-"!

:.x=n\y

当直线,平行于X轴时,玉=一式2,必=必wl,设玉>0

由kpAkpB=•比口=鱼型-=-1和C的方程联立解得=

当,且椭圆c经过点,

(2)过点尸(2,0)且斜率不为零的直线与椭圆C交于反。两点,4关于%轴的对称点为A,求证:直线A。与1

轴交于定点Q.

【答案】(1)与+丁=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C的标准方程;

(2)设直线心的方程为工=/2+2并于椭圆联立,利用韦达定理写出直线AO的方程,求出点。横坐标表

第2页共41页

达式即可得。(1,0).

【详解】(1)由离心率可得e=£=也,

a2

将点(1,用1

代入椭圆方程可得1工2又。2=/+(?;

=1

解得

b~=1

所以椭圆C的方程为《+丁=1

(2)设点。⑸为),则A(X],-yJ,直线PB的方程为x=阳+2,

直线尸8与椭圆u'+f=1联立,消去X,得5+2)y2+4"[),+2=0,

则可得X%=超

m-+2m'+20,

易知△=8/T?—16>0,得知>2

由题意,直线4。的方程为丫="乂"一々)+%,

*2一百

令y=o,所以点。的横坐标X。=*;::7=答比+2=1,

所以直线AO与X轴交于定点。(1,0)

【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E,在圆内异于圆心处取一定点,记为尸;

步骤2:把纸片折叠,使圆周正好通过点尸(即折叠后图中的点A与点F重合);

步骤3:把纸片展开,并留下一道折痕,记折痕与AE的交点为尸;

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,设点尸到圆心E的距离为2石,按上述方法折纸.以线段E广的中点为原点,线

第3页共41页

段EF所在直线为x轴建立平面直角坐标系xO),,记动点P的轨迹为曲线C.

(1)求C的方程;

⑵设轨迹C与X轴从左到右的交点为点A,B,点尸为轨迹C上异于A,B,的动点,设尸8交直线x=4于

点T,连结AT交轨迹C于点。.直线4>、AQ的斜率分别为3八kAQ.

(i)求证:原厂瓶。为定值;

(ii)证明直线P。经过x轴上的定点,并求出该定点的坐标.

【答案】(1)工+丁=1

4

(2)(i)证明见解析(ii)证明见解析,该定点的坐标为(1,0)

【分析】(1)由折纸的对称性,可知|明+|「产|=|M+|PE|=4>|£F|=26,从而确定点尸的轨迹;

(2)(i)设点尸(不乂),。(孙必),7(4,利),根据斜率公式分别求出心八乜,结合椭圆方程证明;

(ii)设直线PQ的方程为x="+〃,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,|PE|+|PF|=|PA|+|PE|=4>\EF\=2>/3,

故点尸的轨迹是以E,尸为焦点,且长轴长2a=4的椭圆,

焦距2c=旧户|=26,所以加=〃_。2=1,

因此轨迹C方程为工+V=1.

4

(2)证明:⑴设P(x,,x),Q(%,%),7(4,加),

由题可知A(—2,0),8(2,0)如下图所示:

第4页共41页

..y,m2y.

而原尸=益7=----=—,于是机=---

x}-22Xj-2

所以L标一/,不一消><3(寸2厂3解_4),

又手+犬=1,则才=*T),

-(4-X2]

因此么.k=41_2=__1为定值.

“AQ3(才一4)12

(ii)设直线R2的方程为x=a+〃,P(%,y),Q(%,%),

x=ty+n

III<得(产+4)/+2f〃y+“2-4=0,

=1

2tn

所以

n2-4

乂%二西7

由(i)可知,Z”•砥0=一4,

即上.上=_______^2_________」

X)+2x2+2(9+++2)(以+〃+2)12,

化简得24-4—,解得〃=1或〃=一2(舍去),

4/+16/+1612

所以直线PQ的方程为x="+l,

因此直线PQ经过定点(1,0).

【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E的中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,且过点A(2,0),8(1,@),M,N为椭圆E上关于x

轴对称的两点(不与点B重合),。(1,0),直线MQ与椭圆E交于另一点C,直线。尸垂直于直线NC,尸为

垂足.

⑴求E的方程;

(2)证明:⑴直线M7过定点,(ii)存在定点R,使归国为定值.

【答案】(1)三+/=1;

4

(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.

第5页共41页

【分析】(1)设方程为32+期2=1(机>0,〃>0,加*〃),代入4,8点的坐标,得出方程组,求解即得.

(2)(i)设MQ的方程为x="+l(fHO),与椭圆方程联立,根据韦达定理表示出坐标关系,得出NC的方

程为y-y=入主及。-玉),令y=0,整理可得x=4,即可得出定点;(ii)由己知可得QP_LPH,即可得

出尸的轨迹,得出答案.

4m=1f1

zw—_

【详解】(1)设E的方程为侬2+,4=1(机>0,">0,〃?K"),则■{3,解得<4,

m+-n=11

41〃=1

所以E的方程为二+y2=i.

4'

(2)(i)依题意,直线的斜率存在且不为0,设“。的方程为x=(y+l(fR。),

设点C(X1,yJ,加(工2。2),则'(工2,-%),

由{:U3=4消去X并整理得(尸+4)9+2"-3=°'则A=16/+48>0,

-2t-3

y'+y2=~^4fy'y2=V+4,显然2h通=3(必+%),

直线NC的斜率kNC=生心,直线NC的方程为>-%=入土立■(X一%),

x}-x2xi-x2

令y=0,则x=玉X-=为X+—=%(-+1)+(—=2fxy2+(x+yJ=4

y+%K+%y+必y+必

所以直线NC恒过定点(4,0).

(ii)令直线NC过的定点(4,0)为点//,由QP.NC=0,P在NC上,得QPL/W,

则点尸在以Q”为直径的圆上,从而Q”的中点R(g,o)为定点,使|产用为定值I".

【点睛】思路点睛:设MQ的方程为x=a+l(f#o),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

第6页共41页

【精选例题】

【例1】已知椭圆C:^+4=1(4>。>0)的离心率为巫,其左、右焦点分别为K,6,7为椭圆C上

a~h~2

任意一点,△"IE面积的最大值为1.

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)已知4(0,1),过点(0,;)的直线/与椭圆C交于不同的两点M,N,直线AM,AN与x轴的交点分别为

P,Q,证明:以PQ为直径的圆过定点.

【答案】(l)5+y2=l,(2)证明见解析

(1)解:因为椭圆C的离心率为玄,所以£=也.又当T位于上顶点或者下顶点时,△巧鸟面积最大,即

2a2

bc=\.

又/=62+。2,所以匕=,=1,“="所以椭圆C的标准方程为'+>2=1

⑵解:由题知,直线/的斜率存在,所以设直线/的方程为y=fcr+g,设Ngy?),将直线/代

入椭圆C的方程得:(4公+2卜?+4依一3=0,由韦达定理得:^x,=—

')4个+24F+2

直线AM的方程为y=&且X+1,直线AN的方程为y="x+i,所以/{=\,o],Q(二三,o1,

为马lz-1)5-1)

令①中的x=0,可得y2=6,所以,以PQ为直径的圆过定点倒,土指).

【例2】在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C|:/+/=1(a>/,>0)过点(2,1),离心率为弓,其左右

焦点分别为6,巴.

⑴若点P与小尸2的距离之比为(,求直线x-&),+6=()被点P所在的曲线C?截得的弦长;

(2)设A,4分别为椭圆C1的左、右顶点,。为C1上异于A,4的任意一点,直线A。,4。分别与椭圆G

第7页共41页

的右准线交于点M,N,求证:以MN为直径的圆经过x轴上的定点.

【答案】(1)叵;(2)证明见解析

2

【分析】根据题意,利用G上的点(2,1)和离心率得6万d及耳心;

(1)由点尸与K,B的距离之比化简整理得到点P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A。,&Q的直线方程并求其右准线交于点M,N的坐标,假设x轴上存在点RGO)

在以MN为直径的圆上,利用MR.NR=O求出♦的值,从而得证以MV为直径的圆经过x轴上的定点.

【详解】⑴因为椭圆C”=过点(2,1),所以*+,1.

又因为离心率e=受,即故。2=2。2,

2a22

所以从=彦一c2=02,艮曝+4=1,所以‘2=3,则耳(一石⑼,6(石,0).

设P(x,y),则9(x+K)2+9),2=(x-6y+y2,即卜+y2=,

所以点P的轨迹为圆心(-,0),半径r=2叵的圆.

44

-述-0+行

其圆心(一述,0)到直线》_夜),+6=0的距离为

4

4d=

4

所以弦长但弓:?,7二^二2

故直线xS+昆。被点p所在的曲线G截得的弦长为耍

(2)证明:由(1)知:+[=1,所以4卜疯0),&(疯o),右准线x=*=26

设。(%,%),玉中土灰,

第8页共41页

修石+冲0、

由A。:y=7^(x+#),则M2后,

X0+y/6

/

f厂(2痒佝为]

同理N2布4----jJ-.

x-V6

\07

假设x轴上存在点R(1,0)在以MN为直径的圆上,则MRNR=O

因为MR.NR=_26,-(2.+*)%.2瓜一注峭

X。+\/6x「<6,

(26+卡)%仅佝%62

=(r-2V3)2+-^---------7—----------=(・2用+学」=0,

x/16x0-V6苟一6

因为Q点在椭圆上,所以宜+超=1,即片-6=-2$,

63

所以MR-NR=(f—26)2+%=0,即(/一2石)2=3,解得"/或"38,

-2%

点(后,0)和卜6,0)都满足题意.

所以以MN为直径的圆经过x轴上的定点(百,0)和卜有,0).

【跟踪训练】

1.设椭圆C*+*l(a>b>0)的离心率为g点A为椭圆上一点,书柱的周长为6.

(1)求椭圆C的方程;

(2)设动直线/:y="+加与椭圆C有且只有一个公共点P,且与直线x=4相交于点。.问:x轴上是否存在定

点M,使得以PQ为直径的圆恒过定点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.

【答案】(1)三+炉=1;(2)存在,M(l,0).

43

⑴由e=g可得a=2c,①书人写的周长为10,所以耳4+A鸟鸟=10,即2z+2c=6②联立①®

得:〃=2,c=l,b-yja2-c2=74-1=V3»,椭圆的方程为?+=1;

第9页共41页

y=kx+m

(2)设点P*。,%).由'x?y2,

—+—=1

43

得(3+4公卜?+8研+4(/—3)=0,A=(85『一4(3+4炉)-4(加2_3)=0,化简得4炉_加+3=0,

二%=一若三=一竺,%=2二Pf--,-Y由[)'=":机,得0(4,4+%),假设存在点M(x「0),

4攵2+3mm\mmJ[x=4

则MP=(-竺-5.a),MQ=(4f,4/+w),:以PQ为直径的圆恒过M(&,0)点,A/p.MQ=0,

mm

16kAlex1DkU

即一些+旦一4玉+西2+―+3=0,...(4&-4)*+x;-4芭+3=0对任意A,“都成立.

nimmm

f4x-4=0

则{2:解得当=1,故存在定点例(LO)符合题意・

2.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:5+营=1(。>〃>())的长轴长为4,且经过点3,缶),其中e

为椭圆C的离心率.

(1)求椭圆C的方程;

(2)过点尸(0,1)的直线/交椭圆C于A,B两点,点8关于x轴的对称点为3',直线4B'交工轴于点。,过点

。作/的垂线垂足为H,求证:点,在定圆上.

【答案】(1)三+.=1;(2)证明见解析

42

【分析】(1)根据椭圆的长轴长,以及椭圆过的点,求出〃的值,即可求得答案:

(2)设/的方程为y="+l,联立椭圆方程,可得根与系数的关系式,结合AB'的方程可求得。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:5+¥=1(a>6>0)的长轴长为2。=4,所以。=2,

因为椭圆。•+/=l(a>6>0)经过点S,嬷e),所以,+尊=1,

力c24-b2匚口、।b24-b2,

)Le2=—=,所以一+一;一=1,

a-442b2

整理得/一6b2+8=0,解得"=2或加=4(舍).

22

所以椭圆C的方程为三+汇=1

42

(2)证明:由题意可知,/的斜率存在,

第10页共41页

设/的方程为丫=履+1,A(X],yJ,8(w,%),则?仇,一当).

y=kx+\

由,得(1+2/»2+4齿一2=0,△二32/+8>0,

x2+2/=4

4k2

所以西+々=一1+2k2'X'X2~~l+2k2

因为AB1的方程为>-M=近土&(x-玉),

玉一七

)'"占一%)月工2(3+1)+X[(仇+1)

令y=0,得q=占-*2%+3

X+必X+%(3+1)+(5+1)

4k4k

=2g+a+xJ=-1+2'J+2公=-8"版,

2

^(x,+X2)+24k2

一172P

即Q(0,-U),

因为/3/,

①当&M0时,/'的斜率为-J,则/'的方程为y=-J(x+4&),即y=_J>4,

Kkk

所以/'恒过点M(0,~4).

②当k=0时,/的方程为y=i,Q(0,0),则/'的方程为x=0,

此时/'也过点”(0,T).

综上,/'恒过定点MQY),

由题意可知故点,在以PM为直径的定圆上.

【点睛】:关键点睛:本题第二问证明点”在定圆上,关键在于推出直线,'过定点MQT),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】

第11页共41页

r2v25

[例1]在平面直角坐标系xOy中已知椭圆。:。+2=1(">人>0)的离心率为注,且右焦点尸到直线

a~b2

2

/:X=-幺的距离为66.

C

(1)求椭圆的标准方程;

(2)设椭圆C上的任一点材(标,几),从原点。向圆M:(x-%)2+(y-%)2=8引两条切线,设两条切线的斜

率分别为匕他(匕上X0),

(0求证:勺网为定值;

(«)当两条切线分别交椭圆于RQ时,求证:『为定值

【答案】⑴工+工=1

2412

(2)(/)证明见解析;(//)证明见解析

【分析】(1)直接列出关于凡"c的方程组求解:

(2)(/)写出切线方程,由圆心到切线距离等于半径可以得出匕,&与%,%的关系,从而得出匕也是某个

一元二次方程的解,利用韦达定理可得:

(n)设口为,乂),。(法必),利用桃2=彳及椭圆方程求得*+*,再求得犬+S后可得

'£_V2

[一下

2

【详解】(1)题意一。+^=6石,解得。=2C,c=2石,〃=2石,

b2=a2-c2

所以椭圆C的方程为《+片=1.

2412

(2)(/)证明:依题意,两条切线方程分别为'=&|兑丫=%2%,

第12页共41页

由勺”=20,化简得(X

2

-8)^-2xQyQk}+y()-8=0,

同理(片-8)片—2xoyok2+y:-8=。.

所以勺&是方程(X-8*-2/〃+乂-8=0的两个不相等的实数根,

则出人=*z1.

%-8

丫21

又因为卷+2=1,所以火=12-;x:,

(")证明:由(i)得,*设P(X],yJ,Q(X2,y2),则?即

+"=1

因为1:,所以,

贤=吴

+互=112-

得12-(12-g*)=;x位,即144-6(x:+考)+/:x;=/:*,

解得x;+x;=24,

所以代+父=12_gx;+12=24-;储+考)=24-24=12,

所以尸|2+|OQ|2=X:+寸+考+资=36为定值.

【例2】已知椭圆C:£+(=l(a>b>0)离心率《=正

,且经点.

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)过椭圆C右焦点的直线/交椭圆于4,8两点,交直线x=2于点。,且。1,,设直线Q4,QD,QB

的斜率分别为公,k2,k3,若与H0,证明牛勺为定值.

【答案】(1)二+丁=1;(2)证明见解析

2

第13页共41页

c_\/2

a2

,+奈=1,解方程求出4/,即可得出答案;

【分析】(1)由题意可得

a2-b2=l

(2)设A(x“yJ,B(x2,y2),设直线A8方程为:y=/:(x-l),将直线AB方程与随圆方程联立,得到关于

X的一元二次方程,根据韦达定理,可得为+W,X1♦马的表达式,由此表示出尢+勺,再/=”-?代入化简

即可得出答案.

C

a2

*+—■=1,解得〃=夜,b=l.

【详解】(1)由题意知

a2-b2=\

故椭圆C的标准方程为三+y2=1.

2

(2)由题意直线AB的斜率一定存在,由(1)知,则椭圆的右焦点的坐标为尸(1,0),

设直线A8方程为:y=A(x—1),。坐标为(2,4).所以k2=k卫,

三+2_1

设A(XQJ,3(9,%),将直线AB方程与随圆方程联立,万+,=

y=k(x-l)

(1+2&2)/-4&?x+2左2—2=0,乂A>0恒成立,

4k2

i2=百至

由韦达定理知,,,

2k2-2

y+%=%(玉+/)-2%,另•々+%.玉=2例./-%(玉+/)

y_变v_也2Ax,-x2-2Z+—|(玉+*2)+2k+近

仁+及=^^+匚2_=-------L—L>-----------=2"&

Xj-1X2-1X)-X2-(X|+x2)+l

K+攵3_2k->/2

第14页共41页

【点睛】关键点睛:解题的关键是根据直线的方程得到O坐标为(2,&),则/=&_乎,直线A8方程与随

圆方程联立,化简整理,结合韦达定理表示出勺+%,代入化筒即可得出答案.

【例3】已知椭圆C:4+2■=1("”>。)过点AT—1),离心率e=®.

a,h2

(1)求椭圆c的标准方程;

(2)设过点A的斜率为左直线/交椭圆C于另一点8,若A。钻的面积为2,其中。为坐标原点,求直线/的斜

率k的值;

(3)设过点。(<。)的直线/'交椭圆C于点/,N,直线M4,N4分别交直线x=T于点P,Q.求证:线段

PQ的中点T为定点.

【答案】⑴《+二=1

82

(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左值即得.

(3)设出直线/'的方程,与椭圆方程联立,求出点P,。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〃=20,b=五,c=瓜,所以椭圆C的方程为工+广=1.

82

(2)设直线/的方程为y+l=%(x+2),kx-y+2k-\=0,

第15页共41页

I2JI-1|

则原点到直线AB的距离为厉q,

11;;派:=。消去y并化简得(1+4'卜2+06%2-8%卜+16公-16%-4=0,

显然A(-设8小,%),有-2+/=-*等,则%=2-%孚-8A2+8%+2

1十4K1十^TK1+4&2

于是即Eyr=标•.

则s/g1联\2k-\\

£K±I_2解得k—0,

l+4k2

(3)依题意,直线/'的斜率存在,设直线,'的方程为y=«x+4),例(与,乂),25,必),

I:;;;:;,消去y并化简得(1+4/卜2+32/x+64--8=0,

则…一半.g

l+4r1-l+4r

由A=(32/丫_4(1+4/)(64r_8)>0,得“<;,所以

y+]

显然直线M4,N4的斜率存在,直线M4的方程为y+1=\。+2),

Aj+2

得"盗—2)一「笔7-2[r(x]+4)+1]4t+2

令x=-4,----------------------------------1——zz—1---------------

%+2+2

4f+2

同理得为=-2-1-

X2+2

今+2组工=-4r-2-⑷+2)(」一+」一)

所以力+为=-4,-2-

玉+2%+2%+2工2+2

一至+4

=-4t-2-(4t+2)------"々+4—

=-4r-2-(4r+2)-1+4,

xx+2(玉+/)+4y^+2(-

}2+4

1+4厂1

=-4,-2+(4,+2)=0,

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所以线段尸。的中点T为定点(-4,0).

【点睛】结论点睛:过定点A(。/)的直线/:产"+8交圆锥曲线于点N(j%),则面积

SOMN=aI°A|,|%|—X2I;

过定点A(a,O)直线/:x=(y+“交圆锥曲线于点M(X1,y),N(x2,y2),则,OMV面积S砌=g|OA|・|y-必「

【跟踪训练】

1.如图,。为圆O:/+丁=1上一动点,过点。分别作X轴,),轴的垂线,垂足分别为A,B,连接54并

延长至点W,使得|也4|=1,点W的轨迹记为曲线C.

(1)求曲线C的方程;

(2)若过点K(-2,0)的两条直线4,4分别交曲线C于M,N两点,且求证:直线MN过定点;

⑶若曲线C交y轴正半轴于点S,直线x=x°与曲线C交于不同的两点G,H,直线SH,SG分别交x轴于P,

。两点.请探究:y轴上是否存在点R,使得NQRP+NQRQ=5?若存在,求出点R坐标;若不存在,请说

明理由.

【答案】⑴兰+产=1

4

⑵证明见解析,(-*0)

(3)存在,R(0,±2)

【分析】(1)设W(x,y),求得。点并代入x?+y2=l,化简求得曲线C的方程;

(2)设《的方程为x=%-2,直线。的方程为x=-^y-2,将直线4,4的方程与曲线C的方程联立,求

m

得M,W的坐标,对俄进行分类讨论,由此证得直线MN过定点并求得定点坐标;

(3)假设存在点R(01)使得NQRP+NQRQ、,先求得|。底『=|0?|.|。0,设出G,H的坐标,由宜线5〃

和直线SG的方程求得P,。两点的坐标,结合G在曲线C上求得R点的坐标.

第17页共41页

【详解】(1)设w(x,y),力(%,%),则4%,0),8(。,%),

_X

由题意知|A3|=1,所以WA=A8,得(与-x,-y)=(-Xo,%),所以/“一5

jo=_y

因为x:+y;=l,得三+9=1,故曲线C的方程为三+V=1.

44

(2)由题意可知,直线44不平行坐标轴,

则可设4的方程为:x=my-2,此时直线4的方程为x=-2y-2.

m

x=my—2

由<f消去X得:(/+4)/-4〃2y=0,

——+y-=1

14,

解得:丁=4^7或丁二°(舍去),所以x=m•—沙——2:-8

m~+4机~+4AH+4

6".,/2加2-84m、ees曰一2—8加24〃?、

所以”(y门)'同理可得:N(w-w).

当〃zx±l时,直线MN的斜率存在,

4ffl4m

-,+....2

k=>+44m2+1=4/n(5m+5)=5m

ML2-2-82-病—16--16—4m2-4,

m2+44m2+1

5nt(6、

则直线MN的方程为y=x+w,

4"-415J

所以直线MN过定点(-*0).

当/«=±1时,直线MN斜率不存在,此时直线MN方程为:x=-1,也过定点卜•!,()

综上所述:直线MN过定点,上0).

(3)假设存在点R使得NORP+NORQ=;,设R(0,f),

因为NORP+NQRQ=],所以NORQ=NOPR,即tanNOR。=tanNOPR,

所以借=黑,所以|OR|2=|°P|・|°Q|,

ICW|IOr\

直线x=x°与曲线C交于不同的两点G、”,易知G、”关于x轴对称,

设G(x0,%),H(%,一%)(%=±1,%片0),

易知点5(0,1),直线SG方程是y=&■3x+1,

工0

第18页共41页

令>=0得点P横坐标4=----7,

%T

直线SH方程是y=迎生》+1,令y=0得点Q横坐标%=一、

一玉)X)+1

由|OR『=10PH0Q|,得尸=正飞,又G(x。,%)在椭圆上,

所以[■+",所以产=4,解得f=±2.

所以存在点R(0,±2),使得NOHP+NORQ《成立.

22

3.已知椭圆C*+方=l(a>b>0)的长轴长为4,离心率为/定点尸(TO).

(1)求椭圆C的方程;

(2)设直线AB与椭圆C分别交于点AB(户不在直线AB上),若直线F4,P8与椭圆C分别交于点M,N,

且直线A8过定点。[■!,?],问直线MN的斜率是否为定值?若是,求出定值:若不是,说明理由.

22

【答案】⑴三+二=1;(2)直线MN的斜率为定值1

43

【分析】(1)由长轴长和离心率可求出&J结合关系式可求Hlb,进而求出椭圆C的方程:

仆3+用

1+2

(2)可设A(X1,yJ,3(毛,%),W(x,y),由AP=(PM,BP=〃PN得-,将A,

440=.皿凶

1+4

M代入椭圆整理得々今=-1,联立工今=-4求得%,三,同理求得马,与,结合心。=怎。,化简求出

1-21+2

y—V

%-%,尤4-*3由kMN=------即可求解.

*4一”3

【详解】(1)由椭圆C的长轴长为4可知。=2,

又椭圆c的离心率为:,即0=£=1,所以c=l,则

2a2

因此椭圆。的方程为工+工=1;

43

第19页共41页

直线MN的斜率为定值,定值为1,

证明:设A(%,yJ,8(%,%),N®,”),,

AP=APM>BP=juPN,

4

1+A

IIIAP=APM,有,

o=y+/

1+4

因为A,M在椭圆上,

所畔+N,因此心=+舒喈+孝

整理得1-22=七,芍+—"I=

434

W—A~x^Xj+4刍一九4因此上在=_[

即4=

1—X"1+41-21—4

联立士也

1十2

53,

X.—4

22

解得

、3,同理,5_J_

X,=------

2222~2^

33

又因为宜线A3过定点°卜5,5}所以一|=―

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