微专题21圆锥曲线经典难题之一类探索性问题的通性通法研究(原卷版+解析)_第1页
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微专题21圆锥曲线经典难题之一类探索性问题的通性通法研究秒杀总结1、基本思路(1)探索性问题,一般先对结论作肯定存在的假设,然后由此肯定的假设出发,结合已知条件进行推理论证.(2)若导出矛盾,则否定先前假设(否定型);若推出合理的结论,则说明假设正确(肯定型),由此得出问题的结论.(3)“假设一推证一定论”是解答此类问题的三个步骤.2.技巧总结(1)解决是否存在常数的问题时,应首先假设存在,看是否能求出符合条件的参数值,如果推出矛盾就不存在,否则就存在.(2)解决是否存在点的问题时,可依据条件,直接探究其结果;也可以举特例,然后再证明.(3)解决是否存在直线的问题时,可依据条件寻找适合条件的直线方程,联立方程消元得出一元二次方程,利用判别式得出是否有解(存在).(4)解决是否存在最值问题时,可依据条件,得出函数解析式,依据解析式判定其最值是否存在,然后得出结论.典型例题例1.(2023·江西景德镇·模拟预测(理))已知椭圆经过两点,.(1)求椭圆C的方程:(2)A、B分别为椭圆C的左、右顶点,点P为圆上的动点(P不在坐标轴上),PA与PB分别与椭圆C交E、F两点,直线EF交x轴于H点,请问点P的横坐标与点H的横坐标之积是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由.例2.(2023·安徽·淮南第一中学一模(理))已知椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆上,且满足.(1)求椭圆的方程;(2)设为坐标原点,过点且斜率不为零的直线交椭圆于不同的两点、,则在轴上是否存在定点,使得平分?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.例3.(2023·山西晋中·模拟预测(理))已知椭圆的离心率,椭圆上的点与左、右顶点所构成三角形面积的最大值为.(1)求椭圆的标准方程;(2)设过椭圆右焦点的直线,的斜率分别为,,满足,交于点,交于点,线段与的中点分别为.判断直线是否过定点,若过定点求出该定点;若不过定点,请说明理由.例4.(2023·四川省泸县第一中学二模(理))已知抛物线,直线交于、两点,且当时,.(1)求的值;(2)如图,抛物线在、两点处的切线分别与轴交于、,和交于,.证明:存在实数,使得.例5.(2023·重庆实验外国语学校一模)已知椭圆的左、右焦点分别为、,P为椭圆上的一点,的周长为6,过焦点的弦中最短的弦长为3;椭圆的右焦点为抛物线的焦点.(1)求椭圆与抛物线的方程;(2)过椭圆的右顶点Q的直线l交抛物线于A、B两点,点O为原点,射线、分别交椭圆于C、D两点,的面积为,以A、C、D、B为顶点的四边形的面积为,问是否存在直线l使得?若存在,求出直线/的方程;若不存在,请说明理由.例6.(2023·四川·成都七中二模(理))在中,的坐标分别是,点是的重心,轴上一点满足,且.(1)求的顶点的轨迹的方程;(2)直线与轨迹相交于两点,若在轨迹上存在点,使四边形为平行四边形(其中为坐标原点),求的取值范围.过关测试1.(2023·全国·模拟预测(理))已知圆与x轴交于A,B两点,动点P满足直线与直线的斜率之乘积为.(1)求动点P的轨迹E的方程;(2)过点的直线l与曲线E交于M,N两点,则在x轴上是否存在定点Q,使得的值为定值?若存在,求出点Q的坐标和该定值;若不存在,请说明理由.2.(2023·辽宁·一模)已知点,在抛物线上,,分别为过点A,B且与抛物线E相切的直线,,相交于点.条件①:点M在抛物线E的准线上;条件②:;条件③:直线AB经过抛物线的焦点F.(1)在上述三个条件中任选一个作为已知条件,另外两个作为结论,构成命题,并证明该命题成立;(2)若,直线与抛物线E交于C、D两点,试问:在x轴正半轴上是否存在一点N,使得的外心在抛物线E上?若存在,求N的坐标;若不存在,请说明理由3.(2023·江西赣州·一模(理))在平面直角坐标系中,,,,,点P是平面内的动点.若以为直径的圆O与以为直径的圆T内切.(1)证明:为定值,并求点P的轨迹E的方程;(2)设斜率为的直线l与曲线E相交于C、D两点,问在E上是否存在一点Q,使直线、与y轴所围成的三角形是底边在y轴上的等腰三角形?若存在,求出点Q的横坐标;若不存在,说明理由.4.(2023·广东·高三阶段练习)已知椭圆:的右焦点在直线上,且离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)设,,过点A的直线与椭圆交于另一点(异于点),与直线交于一点,的角平分线与直线交于点,是否存在常数,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.5.(2023·四川泸州·二模(理))已知椭圆C:的左,右顶点分别为A,B,且,椭圆C过点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)斜率不为0的直线l与C交于M,N两点,若直线BM的斜率是直线AN斜率的两倍,探究直线l是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.6.(2023·天津市蓟州区第一中学一模)设椭圆过点,两点,O为坐标原点.(1)求椭圆E的标准方程;(2)是否存在圆心为原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且?若存在,写出该圆的方程,并求的取值范围,若不存在,请说明理由.7.(2023·福建三明·高三期末)已知椭圆C:,、为椭圆的左、右焦点,焦距为2,P(-)为椭圆上一点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)已知过点(0,-)的直线l与C交于A,B两点;线段AB的中点为M,在轴上是否存在定点N,使得恒成立?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.8.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线的左焦点为F,右顶点为A,渐近线方程为,F到渐近线的距离为.(1)求C的方程;(2)若直线l过F,且与C交于P,Q两点(异于C的两个顶点),直线与直线AP,AQ的交点分别为M,N.是否存在实数t,使得?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.9.(2023·陕西商洛·一模(理))已知椭圆C:的左、右焦点分别为(-c,0),(c,0),点A(0,b)满足(1)求C的方程.(2)设过的直线,的斜率分别为,,且,与C交于点D,E,与C交于点G,H,线段DE与GH的中点分别为M,N.判断直线MN是否过定点.若过定点,求出该定点;若不过定点,请说明理由.10.(2023·江西·模拟预测(理))如图,椭圆的两顶点,,离心率,过y轴上的点的直线l与椭圆交于C,D两点,并与x轴交于点P,直线与直线交于点Q.(1)当且时,求直线l的方程;(2)当点P异于A,B两点时,设点P与点Q横坐标分别为,,是否存在常数使成立,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.11.(2023·河南·三模(理))已知双曲线的右焦点为,,,成等差数列,过的直线交双曲线于、两点,若双曲线过点.(1)求双曲线的标准方程;(2)过双曲线的左顶点作直线、,分别与直线交于、两点,是否存在实数,使得以为直径的圆恒过,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.12.(2023·云南·一模(理))在平面直角坐标系中,已知,,.动点与,的距离的和等于18,动点满足.动点的轨迹与轴交于,两点,的横坐标小于的横坐标,是动点的轨迹上异于,的动点,直线与直线交于点,设直线的斜率为,的中点为,点关于直线的对称点为.(1)求动点的轨迹方程;(2)是否存在,使的纵坐标为0?若存在,求出使的纵坐标为0的所有的值;若不存在,请说明理由.13.(2023·全国·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,点F到C的渐近线的距离为1.(1)求C的方程.(2)若直线与C的右支相切,切点为P,与直线交于点Q,问x轴上是否存在定点M,使得?若存在,求出M点坐标;若不存在,请说明理由.14.(2023·黑龙江实验中学模拟预测(理))圆的离心率为,且过点,点分别为椭圆的左顶点和右顶点.(1)求椭圆的标准方程;(2)是否存在定点,对任意过点的直线(在椭圆上且异于两点),都有.若存在,则求出的值;若不存在,请说明理由.15.(2023·河南·模拟预测(文))已知椭圆C:的离心率为,直线与椭圆仅有一个公共点.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线l:,试问在x轴上是否存在一定点M,使得过M的直线交椭圆于P,Q两点,交l于N,且满足,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.16.(2023·福建·模拟预测)已知动圆过点(0,1),且与直线:相切.(1)求动圆圆心的轨迹的方程;(2)点一动点,过作曲线E两条切线,,切点分别为,,且,直线与圆相交于,两点,设点到直线距离为.是否存在点,使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.17.(2023·安徽六安·一模(理))已知椭圆的左右焦点分别是,,右顶点和上顶点分别为,,的面积为.(1)求椭圆的标准方程;(2)以此椭圆的上顶点为直角顶点作椭圆的内接等腰直角,这样的直角三角形是否存在?若存在,请说明有几个;若不存在,请说明理由.微专题21圆锥曲线经典难题之一类探索性问题的通性通法研究秒杀总结1、基本思路(1)探索性问题,一般先对结论作肯定存在的假设,然后由此肯定的假设出发,结合已知条件进行推理论证.(2)若导出矛盾,则否定先前假设(否定型);若推出合理的结论,则说明假设正确(肯定型),由此得出问题的结论.(3)“假设一推证一定论”是解答此类问题的三个步骤.2.技巧总结(1)解决是否存在常数的问题时,应首先假设存在,看是否能求出符合条件的参数值,如果推出矛盾就不存在,否则就存在.(2)解决是否存在点的问题时,可依据条件,直接探究其结果;也可以举特例,然后再证明.(3)解决是否存在直线的问题时,可依据条件寻找适合条件的直线方程,联立方程消元得出一元二次方程,利用判别式得出是否有解(存在).(4)解决是否存在最值问题时,可依据条件,得出函数解析式,依据解析式判定其最值是否存在,然后得出结论.典型例题例1.(2023·江西景德镇·模拟预测(理))已知椭圆经过两点,.(1)求椭圆C的方程:(2)A、B分别为椭圆C的左、右顶点,点P为圆上的动点(P不在坐标轴上),PA与PB分别与椭圆C交E、F两点,直线EF交x轴于H点,请问点P的横坐标与点H的横坐标之积是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由.答案:(1)(2)点P的横坐标与点H的横坐标之积为定值,定值为4解析:分析:(1)将两点代入椭圆方程解方程求出的值,确定椭圆方程(2)设PA与PB直线与椭圆联立,求出E、F两点的坐标表达式,写出直线EF方程,求出与x轴的交点H点的坐标,联立两条直线求出P点的坐标,计算乘积判断是否为定值(1)将点坐标代入椭圆方程得:,解得:,所以椭圆方程为(2)根据圆方程为可知,为圆的直径,点在圆上,所以,设直线方程为:,联立得:,所以,所以,代入直线得:;同理设直线方程为:,联立得:,则,所以,,所以,直线的方程为:,令得:,联立直线,得:,所以,所以点P的横坐标与点H的横坐标之积为定值,定值为4例2.(2023·安徽·淮南第一中学一模(理))已知椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆上,且满足.(1)求椭圆的方程;(2)设为坐标原点,过点且斜率不为零的直线交椭圆于不同的两点、,则在轴上是否存在定点,使得平分?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.答案:(1);(2)存在,.解析:分析:(1)分析可知,可得出椭圆的两个焦点的坐标,利用椭圆的定义可求得的值,可得出的值,由此可得出椭圆的标准方程;(2)设直线,设点、、,将直线的方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,分析可知,利用斜率公式结合韦达定理求出的值,即可得出结论.(1)解:(1)因为,所以,,即,所以,又点在椭圆上,、,且由椭圆定义得,则,,则椭圆的标准方程为.(2)解:假设存在定点满足要求,因为直线斜率不为零,所以设直线,设点、、,联立可得,则,由韦达定理可得,,因为直线平分,则,即,,整理得,,由于,,所以存在满足要求.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为、;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;(5)代入韦达定理求解.例3.(2023·山西晋中·模拟预测(理))已知椭圆的离心率,椭圆上的点与左、右顶点所构成三角形面积的最大值为.(1)求椭圆的标准方程;(2)设过椭圆右焦点的直线,的斜率分别为,,满足,交于点,交于点,线段与的中点分别为.判断直线是否过定点,若过定点求出该定点;若不过定点,请说明理由.答案:(1);(2)直线过定点.解析:分析:(1)根据题意可求出,即可求出答案.(2)把直线与分别与椭圆进行联立得到点的坐标,再分情况讨论直线斜率存在和不存在,再利用,即可得到答案.(1)设右焦点,,由题知求得,,,所以椭圆C的标准方程为.(2)设,,联立直线与椭圆C的方程得消去y得,,由根与系数的关系知,则,代入直线的方程得,所以,同理得.①当直线MN的斜率存在时,设直线,将点M,N的坐标代入直线,得易知,为方程的两个根,由根与系数的关系知,由题知,所以,得,所以直线,所以直线MN过定点.②当直线MN的斜率不存在时,,即,所以,且.不妨设,,所以,即直线,满足过定点.综上,直线MN过定点.例4.(2023·四川省泸县第一中学二模(理))已知抛物线,直线交于、两点,且当时,.(1)求的值;(2)如图,抛物线在、两点处的切线分别与轴交于、,和交于,.证明:存在实数,使得.答案:(1);(2)证明见解析.解析:分析:(1)将代入抛物线的方程,列出韦达定理,利用弦长公式可得出关于的等式,即可解得正数的值;(2)将代入,列出韦达定理,求出两切线方程,进而可求得点的坐标,分、两种情况讨论,在时,推导出、、重合,可得出;在时,求出的中点的坐标,利用斜率关系可得出,结合平面向量的线性运算可证得结论成立.(1)解:将代入得,设、,则,由韦达定理可得,则,解得或(舍),故.(2)解:将代入中得,设、,则,由韦达定理可得,对求导得,则抛物线在点处的切线方程为,即,①同理抛物线在点处的切线方程为,②联立①②得,所以,所以点的坐标为,当时,即切线与交于轴上一点,此时、、重合,由,则,又,则存在使得成立;当时,切线与轴交于点,切线与轴交于点,由,得的中点,由得,即,又,所以,所以,,又,所以存在实数使得成立.综上,命题成立.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为、;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;(5)代入韦达定理求解.例5.(2023·重庆实验外国语学校一模)已知椭圆的左、右焦点分别为、,P为椭圆上的一点,的周长为6,过焦点的弦中最短的弦长为3;椭圆的右焦点为抛物线的焦点.(1)求椭圆与抛物线的方程;(2)过椭圆的右顶点Q的直线l交抛物线于A、B两点,点O为原点,射线、分别交椭圆于C、D两点,的面积为,以A、C、D、B为顶点的四边形的面积为,问是否存在直线l使得?若存在,求出直线/的方程;若不存在,请说明理由.答案:(1)椭圆的方程,抛物线的方程为(2)存在直线l,方程为或者.解析:分析:(1)由焦点三角形周长,通径和椭圆的关系式可求,进而求解,;(2)设l的方程为,设、、、,联立直线与抛物线方程,得出关于的韦达定理,再通过直线方程联立椭圆方程求出,结合正弦面积公式进一步化简即可求解.(1)由题意得,解得,所以椭圆的方程,抛物线的方程为;(2)由题意得直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为,设、、、,由,得,∵,∴,∵,∴直线的斜率为,即直线的方程为,由,得,同理可得,,∴,得,所以存在直线l,方程为或者.例6.(2023·四川·成都七中二模(理))在中,的坐标分别是,点是的重心,轴上一点满足,且.(1)求的顶点的轨迹的方程;(2)直线与轨迹相交于两点,若在轨迹上存在点,使四边形为平行四边形(其中为坐标原点),求的取值范围.答案:(1);(2).解析:【详解】试题分析:(1)动点满足的几何条件就是一些与定点、定直线有关的几何量的等量关系,而该等量关系又易于表达成的等式,可利用直接法求轨迹方程;(2)解决直线和椭圆的综合问题时注意:第一步:根据题意设直线方程,有的题设条件已知点,而斜率未知;有的题设条件已知斜率,点不定,可由点斜式设直线方程.第二步:联立方程:把所设直线方程与椭圆的方程联立,消去一个元,得到一个一元二次方程.第三步:求解判别式:计算一元二次方程根.第四步:写出根与系数的关系.第五步:根据题设条件求解问题中结论.试题解析:(1)设点坐标为因为为的重心故点坐标为2分由得,即的顶点的轨迹的方程是(2)设直线的两交点为联立:消去得:且因为四边形为平行四边形,所以线段的中点即为线段的中点,所以点的坐标为,整理得由点在椭圆上,所以,整理得将(2)代入(1)得,由(2)得或,所以的取值范围为.考点:1、求轨迹方程;2、直线与椭圆的综合问题.过关测试1.(2023·全国·模拟预测(理))已知圆与x轴交于A,B两点,动点P满足直线与直线的斜率之乘积为.(1)求动点P的轨迹E的方程;(2)过点的直线l与曲线E交于M,N两点,则在x轴上是否存在定点Q,使得的值为定值?若存在,求出点Q的坐标和该定值;若不存在,请说明理由.答案:(1),;(2)存在点使得为定值,理由见解析;解析:分析:(1)设出动点,利用直接法求解轨迹方程;(2)先求出直线l斜率为0时不合题意,得到直线斜率不等于0,从而设出直线l的方程,联立第一问求出的轨迹方程,利用韦达定理得到两根之和,两根之积,设出,求解,化简整理得到,从而得到存在点使得为定值.(1)令得:,不妨设,,则,整理得:,;动点P的轨迹方程E为,;(2)存在点,使得为定值,理由如下:当直线l斜率为0时,则直线l为,此时与,无交点,故不合题意,舍去,即直线l斜率不为0设,直线l设为,则与,联立得:,设,则,所以当即时,为定值,即存在点使得为定值;综上:存在点使得为定值.【点睛】圆锥曲线上是否存在点使某些量为定值的题目,经常考察,一般题目计算量大,且变量多,此时要抓住核心不变量,进行化简整理,主要方法是分离常数法,配方法等,本题中,将化简整理为是解题的关键所在.2.(2023·辽宁·一模)已知点,在抛物线上,,分别为过点A,B且与抛物线E相切的直线,,相交于点.条件①:点M在抛物线E的准线上;条件②:;条件③:直线AB经过抛物线的焦点F.(1)在上述三个条件中任选一个作为已知条件,另外两个作为结论,构成命题,并证明该命题成立;(2)若,直线与抛物线E交于C、D两点,试问:在x轴正半轴上是否存在一点N,使得的外心在抛物线E上?若存在,求N的坐标;若不存在,请说明理由答案:(1)答案见解析(2)存在,解析:分析:(1)求导写出点A,B处的切线方程,写出准线方程及焦点坐标,若选择①作为条件,设出点M的坐标,表示出直线AB联立抛物线证明;若选择②作为条件,先求出,进而证明;若选择③作为条件,设出直线AB联立抛物线证明.(2)假设存在,求出于CD的中垂线联立抛物线先解出外心坐标,再去反推点N的坐标.(1)由题意,抛物线化为,则,则的切线斜率,所以的方程为,将代入,化简整理得同理可得的方程为抛物线的准线为,焦点F的坐标为若选择①作为条件,②③作为结论,证明如下:因为点M在抛物线E的准线上,可设点M的坐标为,又,相交于点M,所以,点A,B坐标满足方程,即,直线AB的方程为,进而直线AB经过抛物线的焦点,③得证又,消去y整理得,所以设直线、的斜率分别为,,有,所以,②得证.若选择②作为条件,①③作为结论,证明如下:因为,设直线、的斜率分别为,,有,即又,相交于点M,所以,解得,所以点M在抛物线E的准线上,①得证设点M的坐标为,所以,点A,B的坐标满足方程,即直线AB的方程为,进而直线AB经过抛物线的焦点,③得证.若选择③作为条件,①②作为结论,证明如下:直线AB经过抛物线的焦点F,设直线AB的方程为,所以消去y整理得,所以,设直线、的斜率分别为,,有,所以,②得证又,相交于点M,所以,解得,所以点M在抛物线E的准线上,①得证.(2)假设存在点,由,可得,所以,,设线段CD的中点为,则,,进而线段CD的中垂线方程为,即,联立,得,解得或4,从而的外心的坐标为或,又,,若Q的坐标为,所以,则因为,所以若Q的坐标为,,则,则Q的坐标不可能为,故在x轴的正半轴上存在一点,使得的外心在抛物线E上.【点睛】本题关键点在于假设点的存在,求出的中垂线方程,联立抛物线求出外心坐标,再通过到三角形顶点距离相等解出点的坐标即可.3.(2023·江西赣州·一模(理))在平面直角坐标系中,,,,,点P是平面内的动点.若以为直径的圆O与以为直径的圆T内切.(1)证明:为定值,并求点P的轨迹E的方程;(2)设斜率为的直线l与曲线E相交于C、D两点,问在E上是否存在一点Q,使直线、与y轴所围成的三角形是底边在y轴上的等腰三角形?若存在,求出点Q的横坐标;若不存在,说明理由.答案:(1)证明见解析,(2)存在,解析:分析:(1)依据两圆相内切的性质去证明为定值,依据椭圆的定义去求点P的轨迹E的方程;(2)依据设而不求的方法去保证、为等腰三角形的两腰,且点Q在E上即可解决.(1)依题意有,连结,由点O和T分别是和的中点知,故有,即又,所以点P的轨迹是以M,N为焦点的椭圆因为,,所以,故点P的轨迹E的方程为(2)假设存在满足条件的点Q,依题意知,设,,,则,由得,,设l的方程为,代入椭圆方程得,.由得,,由韦达定理得,,,又,,所以所以故有,解得,显然满足所以在E上存在一点Q,使直线、与y轴所围成的三角形是以点Q为顶角的等腰三角形,此时点Q的横坐标为【点睛】数形结合是数学解题中常用的思想方法,数形结合的思想可以使某些抽象的数学问题直观化、生动化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质;另外,由于使用了数形结合的方法,很多问题便迎刃而解,且解法简捷。4.(2023·广东·高三阶段练习)已知椭圆:的右焦点在直线上,且离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)设,,过点A的直线与椭圆交于另一点(异于点),与直线交于一点,的角平分线与直线交于点,是否存在常数,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.答案:(1);(2)存在,,理由见解析解析:分析:(1)先把代入直线方程,求出,根据离心率和求出椭圆方程;(2)设出直线的方程,联立椭圆方程,求出点P的坐标,表达出直线的斜率,再使用二倍角公式及直线NF的斜率表达出直线的斜率,从而得到等式,求出,得到的关系,得到的值.(1)因为右焦点在直线上,所以所以椭圆的方程为(2)存在,,理由如下:因为,设.显然.可设直线的方程为,因为点在这条直线上,则联立,得的两根为,

设则

,因为,所以.故存在常数,使得【点睛】对于圆锥曲线定值问题,一般要设出直线方程,与圆锥曲线联立,得到两根之和,两根之积,进行求解,本题中由于一点是已知得,所以可以通过韦达定理求出另外一个交点的坐标,通过两种方法表达同一条直线的斜率得到等量关系,从而得到答案.5.(2023·四川泸州·二模(理))已知椭圆C:的左,右顶点分别为A,B,且,椭圆C过点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)斜率不为0的直线l与C交于M,N两点,若直线BM的斜率是直线AN斜率的两倍,探究直线l是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.答案:(1);(2)直线l过定点,理由见解析.解析:分析:(1)列出方程组,求出的值,求出椭圆方程;(2)设出直线l的方程,联立后得到两根之和,两根之积,由斜率关系得到方程,化简后得到,进而求出直线所过定点.(1)由题意得:,且,解得:,,所以椭圆方程为:.(2)直线l过定点,理由如下:由(1)得:,,设,联立椭圆方程得:,设,,则,,则,,由,化简得:,将,代入得:,由于不恒为0,所以,解得:,故过定点.【点睛】这道题目的难点是在根据斜率关系得到的方程时,通过整理不能整理出两根之和的对称形式,此时要适当的进行整理,通过凑出对称式,因式分解求出的关系或者的值,进而求出直线所过的定点6.(2023·天津市蓟州区第一中学一模)设椭圆过点,两点,O为坐标原点.(1)求椭圆E的标准方程;(2)是否存在圆心为原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且?若存在,写出该圆的方程,并求的取值范围,若不存在,请说明理由.答案:(1)(2)存在,圆的方程为,解析:分析:(1)根据已知条件求得,由此求得椭圆的方程.(2)根据特殊点求得可能符合题意的圆的方程,然后证明这个圆上所有点的切线都符合,从而求得所求圆的方程.利用弦长公式,结合二次函数的性质求得的取值范围.(1)依题意椭圆过点,两点,所以,解得,所以椭圆的方程为.(2)椭圆的方程为,则,假设存在符合题意的圆,且圆的半径为,则,圆的方程为.当切点为时,直线的方程为,由于,而,所以三角形是等腰直角三角形,不妨设,代入得,可得,,.当切点为时,同理可求得,,.故猜想所求圆的方程为.当的斜率存在时,设直线,则即.设,由可得,故,,故,故.此时令,则,因为,故,所以.当猜测过程可得当的斜率不存在时也满足且,综上所述,的取值范围是.【点睛】本题的难点在于第二问的联立切线的方程和椭圆的方程,不管是计算,还是计算弦长,都需要很强的运算能力.在运算过程中,要细心、准确.另外还要注意切线的斜率是否存在、是否为零这样的一些特殊的情形.7.(2023·福建三明·高三期末)已知椭圆C:,、为椭圆的左、右焦点,焦距为2,P(-)为椭圆上一点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)已知过点(0,-)的直线l与C交于A,B两点;线段AB的中点为M,在轴上是否存在定点N,使得恒成立?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.答案:(1);(2)存在,N(0,1).解析:分析:(1)根据焦距求出c,再将点P的坐标代入椭圆方程,进而求得答案;(2)讨论斜率存在和不存在两种情况,若存在,根据得到点N在以AB为直径的圆上,得到,进而设出直线方程并代入椭圆方程并化简,然后结合根与系数的关系解决问题.(1)由焦距为2得,又因为P(,-)在椭圆上,所以,即,又因为,所以,所以椭圆C的方程为:.(2)假设在y轴上存在定点N,使得恒成立,设N(0,),A(,),B(,).①当直线l的斜率存在时,设l:,由整理得,,,.因为,所以,而点M为线段AB的中点,所以,则点N在以AB为直径的圆上,即.因为,所以,∴解得,即存在N(0,1)满足题意.②当直线l的斜率不存在时A(0,1),B(0,-1),M(0,0),点N(0,1)满足.综上,存在定点N(0,1),使得恒成立.【点睛】本题需要解决两个问题:首先,说明什么,千万不要硬去求角的三角函数值,而应找到线段关系或者角的关系;其次,在知道之后,最好通过平面向量来解决问题,进而会发现接下来需要通过根与系数的关系来处理.8.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线的左焦点为F,右顶点为A,渐近线方程为,F到渐近线的距离为.(1)求C的方程;(2)若直线l过F,且与C交于P,Q两点(异于C的两个顶点),直线与直线AP,AQ的交点分别为M,N.是否存在实数t,使得?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.答案:(1)(2)存在,解析:分析:(1)根据F到渐近线的距离为,可求得b,再根据渐近线方程可求得a,,即得双曲线方程;(2)假设存在,设直线的方程,并和双曲线方程联立,得到根与系数的关系式,然后表示出点M,N的坐标,进而得到向量的坐标,利用其数量积为零,将根与系数的关系式代入,看能否解出参数t的值,即可得答案.(1)双曲线一条渐近线方程为,焦点,则焦点到准线的距离,由F到渐近线的距离为可知:,由渐近线方程为知:,故,所以双曲线方程为:;(2)设直线l的方程为,联立,整理得:,设,而,则,所以,,假设存在实数t,使得,则,故由方程:,令得,同理方程:,令得,所以,即,则,即,解得,故存在实数,使得.【点睛】本题考查了直线和双曲线的相交问题,涉及到求双曲线方程性质以及和直线的交点等问题,还渗透了向量的应用,比较复杂,这类问题的一般解决思路,是设直线方程,然后联立圆锥曲线方程,得到根与系数的关系,然后利用所给条件得到一个关系式,将根与系数的关系代入整理化简,其中关于字母的运算量大,需要细心耐心对待.9.(2023·陕西商洛·一模(理))已知椭圆C:的左、右焦点分别为(-c,0),(c,0),点A(0,b)满足(1)求C的方程.(2)设过的直线,的斜率分别为,,且,与C交于点D,E,与C交于点G,H,线段DE与GH的中点分别为M,N.判断直线MN是否过定点.若过定点,求出该定点;若不过定点,请说明理由.答案:(1)(2)过定点,定点为解析:分析:(1)写出,根据平方结合可得,从而和;(2)分类讨论直线MN的斜率是否存在,分别联立椭圆与直线的方程以及联立椭圆与直线的方程,解得,,直线MN的方程为将点M,N的坐标代人直线MN的方程,结合,解得.所以求出直线MN过定点.(1),由得,由两边平方且,解得,从而.所以,C的方程为(2)易知,设联立方程组消去y,得由根与系数的关系知,则把代入直线的方程得,即同理可得①当直线MN的斜率存在时,设直线MN的方程为将点M,N的坐标代人直线MN的方程,易知,k2为方程的两个不等根,且由题,所以,解得所以MN的方程为,所以直线MN过定点(,0),②当直线MN的斜率不存在时,则,化简积又,所以,且,所以即直线MN的方程为,此时MN过定点(,0)综上所述,直线MN过定点(,0)10.(2023·江西·模拟预测(理))如图,椭圆的两顶点,,离心率,过y轴上的点的直线l与椭圆交于C,D两点,并与x轴交于点P,直线与直线交于点Q.(1)当且时,求直线l的方程;(2)当点P异于A,B两点时,设点P与点Q横坐标分别为,,是否存在常数使成立,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.答案:(1)或(2)存在,解析:分析:(1)先求得椭圆的方程,再以设而不求的方法即可求得直线l的方程;(2)先以设而不求的方法得到的解析式,再去计算是否为定值即可解决.(1)椭圆的方程,由题可得;由,结合,得,椭圆的标准方程:;当直线l的斜率不存在时,,与题意不符,故设直线l的方程为,代入椭圆方程整理得,设,,,;,解得.则直线l的方程为或.(2)当直线l的斜率不存在时,直线l与y轴重合,由椭圆的对称性可知直线与直线平行,不符合题意;由题意可设直线的方程:代入椭圆方程,得;设,,,;①直线的方程为②则直线的方程为③由②③得由①代入,得,解得,即;且知;(常数)即点P与点Q横坐标之积为定值4.故存在常数11.(2023·河南·三模(理))已知双曲线的右焦点为,,,成等差数列,过的直线交双曲线于、两点,若双曲线过点.(1)求双曲线的标准方程;(2)过双曲线的左顶点作直线、,分别与直线交于、两点,是否存在实数,使得以为直径的圆恒过,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.答案:(1)(2)存在,或解析:分析:(1)利用待定系数法求双曲线方程;(2)假设存在实数,使得以为直径的圆恒过,则,结合韦达定理可得的值.(1)由已知设双曲线方程为,又,,成等差数列,且双曲线过点,则,解得,,,故所求方程为,(2)由(1)得,设、方程分别为、,则,,因为以为直径的圆经过,所以即,即,设方程为,与联立得,设,,则,,所以,即,所以,,解得或.12.(2023·云南·一模(理))在平面直角坐标系中,已知,,.动点与,的距离的和等于18,动点满足.动点的轨迹与轴交于,两点,的横坐标小于的横坐标,是动点的轨迹上异于,的动点,直线与直线交于点,设直线的斜率为,的中点为,点关于直线的对称点为.(1)求动点的轨迹方程;(2)是否存在,使的纵坐标为0?若存在,求出使的纵坐标为0的所有的值;若不存在,请说明理由.答案:(1)(2)存在,解析:分析:(1)根据已知条件,计算出动点D的几何关系即可;(2)作图,根据图中的几何关系,一一列出所求点的坐标,再做分析即可.(1)∵,,∴,又∵动点与、两点的距离之和为18,∴动点的轨迹是以、为焦点,长轴长为18的椭圆,设,则.设,由得,代入上述椭圆方程可得,∴动点的轨迹方程为;(2)依题意以及(1)的结论作下图:由已知得,,直线的方程为,由得……①,∴.设M点的坐标为:,直线AM与椭圆的一个交点为,有①和韦达定理得:,解得,∴,,联立得,,BE的中点坐标为T(3,3k),,,,∵,,∴,∴,即平分,∴直线与直线关于直线对称,∴点在直线上,即点在轴上,∴,的纵坐标为0,若k=0,则M点与B点T点重合,求对称点没有意义;故答案为:,存在,.【点睛】本题用角平分线的方式求解是一种思路,用M点和对称点P的连线的中点在直线FT上,并垂直于FT也是一种方法,就是要按照题目所给的条件作图,数形结合分析,写出每一步分析的结果.13.(2023·全国·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,点F到C的渐近线的距离为1.(1)求C的方程.(2)若直线与C的右支相切,切点为P,与直线交于点Q,问x轴上是否存在定点M,使得?若存在,求出M点坐标;若不存在,请说明理由.答案:(1)(2)存在定点解析:分析:(1)先由题意求出C的渐近线方程,,再根据点F到渐近线的距离为1求出b,得,即可得C的方程;(2)先由题意判断直线的斜率存在,设出的方程,与C的方程联立,根据直线与C相切求得点P的坐标,再根据题意求出点Q的坐标,假设存在点M满足题意,设出点M的坐标,根据并借助向量的数量积将问题转化为点的坐标之间的关系,化简求解,即可得到结果.(1)解:由题意,双曲线的渐近线方程为,又由双曲线的右焦点为,可得,所以到渐近线的距离,所以,所以C的方程为.(2)解:由题意易知直线的斜率存在,设其方程为,联立与C的方程,消去y,得,因为直线与C的右支相切,所以,(双曲线右支上的点需满足的条件),得,则,设切点,则,,设,因为Q是直线与直线的交点,所以,,假设x轴上存在定点,使得,则,故存在,使得,即,所以x轴上存在定点,使得.14.(2023·黑龙江实验中学模拟预测(理))圆的离心率为,且过点,点分别为椭圆的左顶点和右顶点.(1)求椭圆的标准方程;(2)是否存在定点,对任意过点的直线(在椭圆上且异于两点),都有.若存在,则求出的值;若不存在,请说明理由.答案:(1);(2)存在,.解析:分析:(1)由椭圆所过点、离心率和之间关系可构造方程组求得结果;(2)当直线斜率不存在时,求得坐标,可得;当直线斜率存在时,假设直线方程,结合韦达定理可求得点坐标,同理可求得点坐标,利用可整理得到,由此可确定;综合两种情况可得结论.(1)由题意得:,解得:,椭圆的标准方程为;(2)由(1)知:,;①当直线斜率不存在时,由得:或,若,,则,,,解得:;若,,同理可求得:;②当直线斜率存在时,设,,则;设直线,由得:,,

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