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文档简介
专题95圆锥曲线大题基础:定点归类目录TOC\o"13"\h\u【题型一】直线过定点基础:y=kx+m型 1【题型二】直线过定点基础:x=tx+m型 3【题型三】定点转化1:斜率积型 5【题型四】定点转化2:斜率和型 7【题型五】斜率转化3:斜率比值型 8【题型六】订单转化4:三斜率型 11【题型七】圆过定点 13【题型八】切线型定点 15【题型九】圆切线切点弦定点 17真题再现 18模拟检测 24【题型一】直线过定点基础:y=kx+m型【典例分析】设椭圆C:()过点,离心率为,椭圆的右顶点为A.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线与椭圆交于两点M,N(M,N不同于点A),若,求证:直线l过定点,并求出定点坐标【答案】(1)(2)证明见解析;【分析】(1)利用待定系数法求得,从而求得椭圆C的方程;分类讨论直线斜率存在与否的情况,利用韦达定理及向量数量积的坐标表示求得,从而得到直线过定点.【详解】(1)依题意得,,又,解得(负值舍去),所以椭圆方程为.(2)由(1)得,当直线的斜率不存在时,可设直线为,代入,得,所以,设直线交轴于点,则,因为,故,又,所以,则,即,解得或(舍去),所以直线过定点;当直线的斜率存在时,可设直线,,联立,消去,得,则,,因为,则,即,又因为,所以,即,解得或,当时,直线过定点;当时,直线过定点(舍去);所以直线直线过定点;综上:直线直线过定点.【提分秘籍】基本规律定点问题的求解,求解此类问题的基本思路如下:①假设直线方程,与曲线方程联立,整理为关于或的一元二次方程的形式;②利用求得变量的取值范围,得到韦达定理的形式;③利用韦达定理表示出已知中的等量关系,代入韦达定理整理;④由所得等式恒成立可整理得到定点.【变式演练】已知椭圆E:的离心率为,且过点.(1)求椭圆E的标准方程;(2)已知定点,直线l:满足且与椭圆E相交于不同的两点A,B,始终满足,证明:直线l过一定点T,并求出定点T的坐标.【答案】(1)(2)证明见解析【分析】(1)根据离心率得到,把点代入椭圆方程解得答案.(2)联立方程,利用韦达定理得到根与系数的关系,利用向量的运算法则根据得到,代入直线方程得到定点.【详解】(1)椭圆离心率,故,设椭圆方程为,过点,故,解得,故椭圆方程为.(2)设,由,得,,即.,,,,故,故,即,解得:(舍去),且满足.当时,,直线过定点.综上可知,直线过定点,定点坐标为.【题型二】直线过定点基础:x=tx+m型【典例分析】已知椭圆的焦距为,且经过点,(1)求椭圆的标准方程;(2)设为坐标原点,在椭圆短轴上有两点(不与短轴端点重合)满足,直线分别交椭圆于两点,求证:直线过定点.【答案】(1);(2)证明见解析.【分析】(1)由由焦距为得,代入点得方程,结合即可求解;(2)由得,设直线:,联立椭圆方程,结合韦达定理可化简整理得m、n的关系式,即可由的关系,进一步讨论过定点问题.【详解】(1)由焦距为得,则,故代入点得,,故椭圆的标准方程为;(2)证明:由题意可知AB斜率不为0,可设直线AB方程为,,联立,由得①,②,③.直线PA:,则有,同理有.由得,代入②③整理得,若,则直线AB:过点P,不合题意;若,则直线AB:,此时直线AB过定点,得证.【提分秘籍】基本规律(1)直线AB方程为,联立曲线方程,结合韦达定理化简整理得到只关于t、m的方程,即可求出t、m的关系,即可进一步讨论直线AB过定点的情况;(2)设直线时注意考虑AB斜率不存在的情况,联立方程也要注意讨论判别式.【变式演练】如图,平面直角坐标系内,为坐标原点,点在轴正半轴上,点在第一象限内,.(1)若过点,且为线段的中点,求直线的方程;(2)若,求的面积取得最大值时直线的方程;(3)设,,若,求证:直线过一定点,并求出此定点的坐标.【答案】(1)(2)(3)证明见解析,定点.【分析】(1)由题意,可设,,,由中点列关于方程组即可求解出坐标,计算斜率,利用点斜式写出直线方程;(2)由,根据两点距离公式列式,由基本不等式求解得,从而可得当,时三角形面积最大,从而得坐标,计算斜率,利用点斜式写出直线方程;(3)设的方程为,表示出坐标,从而可得,,代入计算可得,即可得直线方程为,判断得定点坐标.【详解】(1)易知直线的方程为,设,,,为线段的中点,则,解得,所以,,所以,故直线的方程为:,即.(2)设,,.由,得,即.∵,∴,当且仅当,即,时取等号,所以的面积,当的面积取最大值时,,,所以,直线的方程为:,即.(3)由题意,直线斜率不为,设的方程为.令,得,即;令,得,即∴,由得:,即,∴的方程为,即,∴直线恒过定点.【题型三】定点转化1:斜率积型【典例分析】已知圆C的圆心坐标为,与y轴的正半轴交于点A且y轴截圆C所得弦长为8.(1)求圆C的标准方程;(2)直线n交圆C于的M,N两点(点M,N异于A点),若直线AM,AN的斜率之积为2,求证:直线n过一个定点,并求出该定点坐标.【答案】(1);(2)证明见解析,定点为.【分析】(1)设圆的标准为,求出即得解;(2)直线n斜率不存在时,不存在;直线n斜率存在时,设直线n:,,,,,求出直线的方程为即得解.【详解】(1)设圆的标准为,y轴截圆C所得弦长为8,即,故圆的标准方程为.(2)证明:令,可得,,又点在正半轴,故,当直线n斜率不存在时,设,,直线,的斜率之积为2,,即,点在圆上,,联立,,舍去,当直线n斜率存在时,设直线n:,,,,,①联立方程,,,代入①,得,化简得或,若,则直线过,与题设矛盾,舍.直线n的方程为:,所以且所以.所以过定点.【变式演练】已知抛物线:()的焦点为,点在上,且.(1)求的方程;(2)若不过点的直线与相交于两点,且直线,的斜率之积为1,证明:直线过定点.【答案】(1);(2)证明见解析.【分析】(1)利用抛物线焦半径公式与抛物线方程列出关于的方程组,解之即可;(2)联立方程利用韦达定理得,再由整理得,由此得到,直线为,从而求得定点.【详解】(1)因为抛物线:,所以准线方程为,因为点在上,所以由抛物线焦半径公式得,,联立,解得或(由于,舍去),所以抛物线的方程为.(2)依题意,易知,直线的斜率存在(若不存在,则与抛物线至多只有一个交点),设直线为,,联立,消去,得,则,,因为直线,的斜率之积为1,即,故,整理得,所以,得,故直线为,所以直线过定点.【题型四】定点转化2:斜率和型【典例分析】在平面直角坐标系中,已知等轴双曲线过点(1)求双曲线的方程;(2)已知点,斜率为的直线与双曲线交于两点(不同于点),且,求证直线过定点.【答案】(1)(2)证明见解析【分析】(1)由题意,代入点,求解即可;(2)设,联立直线和双曲线,用坐标表示,结合韦达定理,可得或,分析即得解.(1)由等轴双曲线知,又过点,所以,
解之得,所以双曲线的方程为.(2)设,,联立得,当时,,又因为,即,即,化简得解得或,当,直线方程为,过定点,与重合,不成立,舍去;当,直线方程为,恒过点.【变式演练】.在平面直角坐标系中,已知动圆与圆内切,且与直线相切,设动圆圆心的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)曲线上存在一点,不经过点的直线与交于,两点,若直线,的斜率之和为,证明:直线过定点.【答案】(1)(2)【分析】(1)由直线与圆相切,两圆内切的条件可得圆心到点的距离与直线的距离相等,再由抛物线的定义和方程可得解.(2)求得的坐标,设直线的方程为,与抛物线方程联立,运用判别式大于和韦达定理,由两点的斜率公式,化简整理可得与的关系,再由直线过定点的求法,可得所求定点,即可得证.(1)圆的圆心为,半径为,题意可得,动圆的圆心到点的距离与到直线的距离相等,所以点的轨迹是以为焦点,直线为准线的抛物线,所以曲线的方程为;(2)将代入抛物线可得(舍去),所以,因为直线的斜率不为,设直线的方程为,,,联立直线与抛物线,可得,由题意可知,即,又,,因为直线与的斜率之和为,所以,化简可得,此时,解得或,直线与抛物线有两个交点,所以直线的方程为即,可得直线恒过定点.【题型五】斜率转化3:斜率比值型【典例分析】已知双曲线的左焦点坐标为,直线与双曲线交于两点,线段中点为.(1)求双曲线的方程;(2)经过点与轴不重合的直线与双曲线交于两个不同点,点,直线与双曲线分别交于另一点.①若直线与直线的斜率都存在,并分别设为.是否存在实常数,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.②证明:直线恒过定点.【答案】(1)(2)①存在,;②证明见解析【分析】(1)由点差法可得,结合及,可求得结果.(2)①又直线与双曲线相交可求得,再设,联立结合韦达定理可求得的坐标,进而得,代入可求解.②由①知,由对称性知过的定点在轴上,计算可得解.【详解】(1)由题意知,直线的斜率为,设,由题意,两式相减得:,整理得:,即,又,所以,即双曲线,经检验满足题意.(2)①因为的斜率存在且,设,,联立,消去整理得:,由题意得,解得又,设直线,联立,整理得,由韦达定理得,又,,于是,故,同理可得,,,为定值,所以的值。②由①知(*),由对称性知过的定点在轴上,在(*)令,得,解得直线恒过定点【变式演练】在一张纸上有一个圆:,定点,折叠纸片使圆上某一点好与点重合,这样每次折叠都会留下一条直线折痕,设折痕与直线的交点为.(1)求证:为定值,并求出点的轨迹方程;(2)设,为曲线上一点,为圆上一点(,均不在轴上).直线,的斜率分别记为,,且,求证:直线过定点,并求出此定点的坐标.【答案】(1)证明见解析,(2)证明见解析,定点【分析】(1)利用对称性可知为定值,结合双曲线定义可得点的轨迹的方程;(2)直线所过定点,则由对称性得定点在轴上,设定点,三点共线得,从而可得定点.【详解】(1)解:由题意得,所以,即的轨迹是以,为焦点,实轴长为的双曲线,又,,所以,所以的方程为;(2)解:由已知得:,:,联立直线方程与双曲线方程,消去整理得,由韦达定理得,所以,即,所以,联立直线方程与圆方程,消去整理得,由韦达定理得,所以,即,因为,即,所以,若直线所过定点,则由对称性得定点在轴上,设定点,由三点共线得,即,所以直线过定点.【题型六】订单转化4:三斜率型【典例分析】已知椭圆:()的离心率为,的长轴的左、右端点分别为、,与圆上点的距离的最大值为.(1)求椭圆的方程;(2)一条不垂直坐标轴的直线交于C、D两点(C、D位于x轴两侧),设直线、、、的斜率分别为、、、,满足,问直线是否经过定点,若过定点,求出该定点,否则说明理由.【答案】(1)(2)直线过定点【分析】(1)根据条件可求得,然后即可得到椭圆的方程;(2)直线的方程为:,联立椭圆方程,结合韦达定理然后根据条件求得直线的方程,即可得到结果.【详解】(1)设,由题意知:,又∵,∴,则。∴椭圆方程为:.(2)设直线的方程为:联立方程得:,设、,∴,∵∴,同理∵∴∴∵∴∴即∴∴∴∴∴或.显然直线不过点所以直线过定点【变式演练】且椭圆的离心率为,左顶点和上顶点分别为A、B.(1)求椭圆C的方程;(2)点P在椭圆上,求线段的长度的最大值及取最大值时点P的坐标;(3)不过点A的直线l交椭圆C于M,N两点,记直线l,的斜率分别为,若,证明:直线l过定点,并求出定点的坐标.【答案】(1)(2)(3)证明见解析,定点的坐标为【分析】(1)根据题意,得到,再利用离心率,即可求出,得到椭圆C的方程.(2),设,①,利用②,把②代入①,得,进而利用二次函数的性质,即可求出,以及取最大值时点P的坐标.(3)设直线l的方程为,则,联立直线与椭圆方程,利用韦达定理进行消参,等参数,进而化简,即可得与的关系,进而,代入直线方程,可得,最后得到所求的直线的必过点.【详解】(1)解:由题意可知,则,所以,所以(2)由(1)得椭圆C的方程为,则,设,则,因为点P在椭圆上,所以,则,则,所以当时,,此时,所以;(3)证明:,设直线l的方程为,联立,消y得,则,则因为,则,即,即,即,即,化简得,解得或,时过点A,舍去所以,所以直线l得方程为,所以直线l过定点.【题型七】圆过定点【典例分析】已知双曲线经过点,两条渐近线的夹角为,直线交双曲线于两点.(1)求双曲线的方程.(2)若动直线经过双曲线的右焦点,是否存在轴上的定点,使得以线段为直径的圆恒过点?若存在,求实数的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2)存在,使得以线段为直径的圆恒过点【分析】(1)由渐近线夹角得或,结合双曲线所过点可求得,由此可得双曲线方程;(2)假设存在点满足题意,可知;假设直线方程,与双曲线方程联立可得韦达定理的结论,结合向量数量积的坐标运算可化简整理,根据等式恒成立的求解方法可得的值.【详解】(1)两条渐近线的夹角为,渐近线的斜率或,即或;当时,由得:,,双曲线的方程为:;当时,方程无解;综上所述:双曲线的方程为:.(2)由题意得:,假设存在定点满足题意,则恒成立;方法一:①当直线斜率存在时,设,,,由得:,,,,,,整理可得:,由得:;当时,恒成立;②当直线斜率不存在时,,则,,当时,,,成立;综上所述:存在,使得以线段为直径的圆恒过点.方法二:①当直线斜率为时,,则,,,,,,解得:;②当直线斜率不为时,设,,,由得:,,,,;当,即时,成立;综上所述:存在,使得以线段为直径的圆恒过点.【变式演练】.已知双曲线:与双曲线有相同的渐近线,直线被双曲线所截得的弦长为6.(1)求双曲线的方程;(2)过双曲线右焦点的直线与双曲线相交于,两点,求证:以为直径的圆恒过轴上的定点,并求此定点坐标.【答案】(1);(2)定点坐标为,详见解析.【分析】(1)由题可得双曲线的渐近线为,然后直线方程与双曲线方程联立,结合弦长可得方程,进而即得;(2)当直线的斜率不为0时,可设,联立双曲线方程,利用韦达定理法可得以为直径的圆的方程,然后令,结合条件可得定点,当直线的斜率为0时,易得以为直径的圆过此定点,即得.【详解】(1)由双曲线,可得其渐近线为,∴双曲线:的渐近线为,∴,即,∴双曲线:,由,可得,解得,∴直线被双曲线所截得的弦长为,解得,所以双曲线的方程为;(2)当直线的斜率不为0时,可设,由,可得,设,则,,∴,,设以为直径的圆上任意一点,则,∴以为直径的圆的方程为,令,可得,∴,∴,由,可得,即以为直径的圆恒过定点,当直线的斜率为0时,此时为实轴端点,显然以为直径的圆过点,综上,以为直径的圆恒过轴上的定点,此定点坐标为.【题型八】切线型定点【典例分析】动点到定点的距离和到直线的距离之比为,(1)求动点的轨迹;(2)设点,动点的轨迹方程为,过点作曲线的两条切线,切点为,求证:直线过某一个定点.【答案】(1)动点的轨迹是以,为焦点的双曲线;;(2)证明见解析.【分析】(1)由题可得,化简可得轨迹方程,进而即得;(2)由题可设,,联立双曲线方程,利用判别式为0结合条件可得,,然后根据点在切线,上,进而可得直线方程,即得.【详解】(1)由题可得,化简可得,所以动点的轨迹是以,为焦点的双曲线;(2)设,由题可知切线的斜率存在,可设切线的斜率为,则,由,可得,所以,所以,即,又,所以,即,所以,所以,即,同理可得,又在切线,上,所以,所以满足直线方程上,而两点唯一确定一条直线,所以,当时,恒成立,即直线过定点.【变式演练】已知双曲线的渐近线方程为,且经过点.(1)求双曲线的方程;(2)若点Q是直线上一动点,过点Q引双曲线两条切线,切点为A,B,试探究:直线AB是否恒过定点.若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.【答案】(1)(2)直线恒过定点为.【分析】(1)由题意可设双曲线方程为,将点代入即可求解;(2)设,,,设过的切线方程:代入双曲线方程,由可求出切线,同理可得切线,从而得到直线,进而即可求解【详解】(1)由题意可设双曲线方程为,将点代入得到:,即.(2)设,,,设过A的切线方程:,代入双曲线方程并整理得:.由得:,化简得,展开整理得,由点A在双曲线上,∴,∴,∴,即,当时,解得:,则切线;同理切线.当时,,切线方程为,检验知上述结论仍然成立;同理当时,,,检验知上述结论同样成立.则点A、都是直线上的点,即(*)又点在直线上,则,代入(*)式有:,则定点为.【题型九】圆切线切点弦定点【典例分析】已知直线,O为坐标原点,动点Q满足,动点Q的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)若直线l与圆交于不同的两点A,B,当时,求k的值;(3)若,P是直线l上的动点,过点P作曲线C的两条切线PC、PD,切点为C、D,探究:直线CD是否过定点.【答案】(1)(2)(3)过定点【分析】(1)首先设点,根据,代入坐标运算,即可求曲线的方程;(2)由题中的几何条件可知,点O到l的距离,代入公式,即可求解;(3)首先求过四点O、P、C、D的圆的方程,再与曲线的方程相减,可得直线的方程,根据方程的形式,求直线所过定点.【详解】(1)设点,依题意知,整理得,∴曲线C的方程为
(2)∵点O为圆心,,∴点O到l的距离∴;(3)由题意可知:O、P、C、D四点共圆且在以OP为直径的圆上,(对角互补的四边形的四顶点共圆)设,则圆心,半径得即
又C、D在圆上∴即(直线CD是两圆的公共弦所在直线,故两圆方程相减便得其方程)由,得∴直线CD过定点【变式演练】.已知圆,点是直线上一动点,过点作圆的切线,切点分别是和.(1)当点的横坐标为3时,求切线的方程;(2)试问直线是否恒过定点,若是求出这个定点,若否说明理由.【答案】(1)或;(2)直线恒过定点,理由见解析【分析】(1)分斜率存在,不存在讨论,根据直线与圆的位置关系即得;(2)设,由题可得以为直径的圆的方程,结合条件可得公共弦的方程进而即得.【详解】(1)由题可知,由圆,可知圆心为,半径为1,当切线的斜率不存在时,满足题意,当切线的斜率存在时,可设切线为,则,解得,所以切线为,即,所以切线的方程为或;(2)直线恒过定点,设,由题意知在以为直径的圆上,又,则以为直径的圆的方程为,即,又圆,即,两式相减,故直线的方程为,即,由,解得,即直线恒过定点.1.(·北京·高考真题)如图,为椭圆的两个顶点,为椭圆的两个焦点.(1)写出椭圆的方程及准线方程;(2)过线段上异于O,A的任一点K作的垂线,交椭圆于P,两点,直线与交于点M.求证:点M在双曲线上.【答案】(1)椭圆的方程为,准线方程为;(2)详见解析.【分析】(1)由题可得,进而即得;(2)设,点,由题可得直线与的方程,进而可得交点的坐标,验证即得.【详解】(1)由题可设椭圆的方程为,则,∴,所以椭圆的方程为,准线方程为;(2)设,点,其中,则,直线的方程为,直线的方程为,由,可得,所以,又,因为,所以直线与交于点M在双曲线上.2.(·重庆·高考真题(理))如图,和是平面上的两点,动点P满足:.(1)求点P的轨迹方程;(2)若,求点P的坐标.【答案】(1)(2),,,【分析】由已知,可根据椭圆的定义,判断点P的轨迹为椭圆,设出椭圆方程,利用待定系数法,分别求解出即可;由已知,由可得:,将这个式子代入到中,利用余弦定理得到中,可得:,从而判断点P的轨迹满足双曲线,求解出双曲线的方程,令椭圆和双曲线方程联立,即可求解坐标.【详解】(1)由已知,和是平面上的两点,动点P满足:,所以由椭圆的定义可知,点P的轨迹是以和为焦点,长轴为的椭圆,设椭圆方程为:,由已知可得:半焦距,长半轴,所以,所以点P的轨迹方程为:.(2)由,得,①又因为,所以点P不为椭圆长轴的顶点,故点P、点M、点N三点组成三角形,在中,,,由余弦定理可知:,②将①代入②得:,所以,即,故点P的轨迹是以和为焦点,实轴为的双曲线,设双曲线方程为:,由已知可得:,,所以点P的轨迹方程为:.又因为点P又满足椭圆方程:,所以由方程组:解得:,所以点P的坐标为:,,,.3.(·上海·高考真题)设分别为椭圆的左、右两个焦点.(1)若椭圆C上的点到两点的距离之和等于4,写出椭圆C的方程;(2)设K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段的中点的轨迹方程;(3)已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上任意一点,当直线的斜率都存在,并记为、时,那么与之积是与点P位置无关的定值.试对双曲线写出具有类似特性的性质,并加以证明.【答案】(1);(2);(3)见解析【分析】(1)由椭圆定义、代入点坐标得方程组,求解可得参数;(2)设,线段的中点为,由中点坐标公式得,代入椭圆方程即可得;(3)类比椭圆与双曲线写出性质,结合两点斜率公式,利用双曲线方程消元化简即可证明【详解】(1)点在椭圆C上,且到两点的距离之和等于4,则,,解得,椭圆C的方程为;(2),则有,设,线段的中点为,则有,又K是椭圆上的动点,则有,即,即.故线段的中点的轨迹方程为(3)类似特性的性质为:若M、N是双曲线上关于原点对称的两个点,点P是双曲线上任意一点,当直线的斜率都存在,并记为、时,那么与之积是与点P位置无关的定值.证明:设,,则,,,又,则4(·江苏·高考真题)在平面直角坐标系xOy中,设二次函数的图象与两坐标轴有三个交点,经过这三个交点的圆记为C.(1)求实数b的取值范围;(2)求圆C的方程;(3)请问圆C是否经过某定点(其坐标与b无关)?请证明你的结论.【答案】(1),且;(2)(,且);(3)过定点和.【分析】(1)令得抛物线与轴交点,此交点不能是原点;令,则方程>0,即可求的范围.(2)设出所求圆的一般方程,令得到的方程与是同一个方程;令得到的方程有一个根为,由此求得参数及圆的一般方程.(3)把圆方程里面的b合并到一起,令b的系数为零,得到方程组,求解该方程组,即得圆过的定点.【详解】(1)令得抛物线与轴交点是;令,由题意,且,解得,且.即实数的取值范围,且.(2)设所求圆的一般方程为,由题意得的图象与两坐标轴的三个交点即为圆和坐标轴的交点,令得,,由题意可得,这与是同一个方程,故,.令得,,由题意可得,此方程有一个根为,代入此方程得出,∴圆的方程为(,且).(3)把圆的方程改写为,令,解得或,故圆过定点和.5.(2020·山东·高考真题)已知椭圆C:的离心率为,且过点.(1)求的方程:(2)点,在上,且,,为垂足.证明:存在定点,使得为定值.【答案】(1);(2)详见解析.【分析】(1)由题意得到关于的方程组,求解方程组即可确定椭圆方程.(2)方法一:设出点,的坐标,在斜率存在时设方程为,联立直线方程与椭圆方程,根据已知条件,已得到的关系,进而得直线恒过定点,在直线斜率不存在时要单独验证,然后结合直角三角形的性质即可确定满足题意的点的位置.【详解】(1)由题意可得:,解得:,故椭圆方程为:.(2)[方法一]:通性通法设点,若直线斜率存在时,设直线的方程为:,代入椭圆方程消去并整理得:,可得,,因为,所以,即,根据,代入整理可得:,
所以,整理化简得,因为不在直线上,所以,故,于是的方程为,所以直线过定点直线过定点.当直线的斜率不存在时,可得,由得:,得,结合可得:,解得:或(舍).此时直线过点.令为的中点,即,若与不重合,则由题设知是的斜边,故,若与重合,则,故存在点,使得为定值.[方法二]【最优解】:平移坐标系将原坐标系平移,原来的O点平移至点A处,则在新的坐标系下椭圆的方程为,设直线的方程为.将直线方程与椭圆方程联立得,即,化简得,即.设,因为则,即.代入直线方程中得.则在新坐标系下直线过定点,则在原坐标系下直线过定点.又,D在以为直径的圆上.的中点即为圆心Q.经检验,直线垂直于x轴时也成立.故存在,使得.[方法三]:建立曲线系A点处的切线方程为,即.设直线的方程为,直线的方程为,直线的方程为.由题意得.则过A,M,N三点的二次曲线系方程用椭圆及直线可表示为(其中为系数).用直线及点A处的切线可表示为(其中为系数).即.对比项、x项及y项系数得将①代入②③,消去并化简得,即.故直线的方程为,直线过定点.又,D在以为直径的圆上.中点即为圆心Q.经检验,直线垂直于x轴时也成立.故存在,使得.[方法四]:设.若直线的斜率不存在,则.因为,则,即.由,解得或(舍).所以直线的方程为.若直线的斜率存在,设直线的方程为,则.令,则.又,令,则.因为,所以,即或.当时,直线的方程为.所以直线恒过,不合题意;当时,直线的方程为,所以直线恒过.综上,直线恒过,所以.又因为,即,所以点D在以线段为直径的圆上运动.取线段的中点为,则.所以存在定点Q,使得为定值.1.已知直线:,,为坐标原点,动点满足,动点的轨迹为曲线(1)求曲线的方程;(2)若直线与圆:交于不同的两点,当∠时,求的值;(3)若,是直线上的动点,过点作曲线的两条切线,切点为,探究:直线是否过定点.【答案】(1)(2)(3)直线过定点【分析】(1)设点,由两点间的距离公式代入已知,化简即可.(2)由点到直线的距离公式计算即可.(3)对角互补的四边形的四顶点共圆,求出公共弦所在直线的方程,得出该直线过定点.(1)设点,依题意知,整理得,曲线的方程为(2)点为圆心,∠,点到的距离,;(3)由题意可知:四点共圆且在以为直径的圆上,(对角互补的四边形的四顶点共圆)设,则圆心,半径得即又在圆:上即
(直线是两圆的公共弦所在直线,故两圆方程相减便得其方程)由得,直线过定点.2.已知圆C的圆心坐标为C(3,0),且该圆经过点A(0,4).(1)求圆C的标准方程;(2)直线n交圆C于的M,N两点(点M,N异于A点),若直线AM,AN的斜率之积为2,求证:直线n过一个定点,并求出该定点坐标.【答案】(1);(2)证明见解析;定点.【分析】(1)设圆的标准为,求出即得解;直线n斜率不存在时,不存在;直线n斜率存在时,设直线n:,,,,,求出直线的方程为即得解.(1)解:设圆的标准为,把代入得,故圆的标准方程为.(2)证明:当直线n斜率不存在时,设,,直线,的斜率之积为2,,,即,点在圆上,,联立,,舍去,当直线n斜率存在时,设直线n:,,,,,①联立方程,,,代入①,得,化简得或,若,则直线过,与题设矛盾,舍.直线n的方程为:,所以且所以.所以过定点.3.已知点在椭圆上,椭圆C的左右焦点分别为,,的面积为.(1)求椭圆C的方程;(2)设点A,B在椭圆C上,直线PA,PB均与圆相切,记直线PA,PB的斜率分别为,.(i)证明:;(ii)证明:直线AB过定点.【答案】(1)(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析【分析】(1)利用,结合三角形的面积公式,求出,即可求椭圆的方程.(2)(i)设直线的方程为,直线的方程为,由题意可知,可得是方程的两根,利用韦达定理即可证明.(ii)设直线的方程为,
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