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文档简介

专题51定点问题(新高考专用)

2

5

【考点1】直线过定点问题....................................................5

【考点2]其它曲线过定点问题...............................................16

【分层检测】...............................................................28

【基础篇】.................................................................28

【能力篇】.................................................................42

【培优篇】.................................................................48

真题自测

一、解答题

1.(2022•全国•高考真题)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过

A(0,-2),唱-11两点.

⑴求E的方程;

⑵设过点尸。,-2)的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,

点、H满足MT=TH.证明:直线"N过定点.

22

2.(202”全国•高考真题)已知椭圆C的方程为二+斗=1(。>6>0),右焦点为尸(虚,0),

ab

且离心率为逅.

3

(1)求椭圆C的方程;

(2)设N是椭圆C上的两点,直线与曲线/+9=62(尤>0)相切.证明:乂,N,

厂三点共线的充要条件是IMN|=V3.

参考答案:

1.(1)21+—=1

43

(2)(0,-2)

【分析】(1)将给定点代入设出的方程求解即可;

(2)设出直线方程,与椭圆C的方程联立,分情况讨论斜率是否存在,即可得解.

【详解】(1)解:设椭圆E的方程为加2+•2=1,过4(0,-2),2(|,-1

4n=1

则<91,解得根=:,几=2,

14

22

所以椭圆E的方程为:匕+土=1.

43

32

(2)A(0,-2),B(-,-l),所以AB:y+2=§尤,

①若过点尸(1,-2)的直线斜率不存在,直线%=1.代入:+£=1,

可得知(1,-孚),N(l,平),代入方程y=gx-2,可得

7(+3,-寺),由MT=7W得到"(一2"+5,-孚).求得HN方程:

>=(2+地)无一2,过点(0,-2).

②若过点尸(L-2)的直线斜率存在,设履-y-(k+2)=0,M(%%),N(%,%).

2

"_y_(左+2)=0

联立《了22,得(3兀?+4)尤2—6左(2+左)尤+3左(左+4)=0,

——+—=1

I34

6人(2+%)一8(2+左)

x,+x2=——-----

123公+4

可得

3%(4+无)4(4+4k-2k2)'

%%=3r+4

口-24k…、

且%%+WX=3左2+J)

y=y3

联立2c,可得T(T+3,%),"(3%+6-玉,%).

y=-x-22

3

可求得此时"M'f=3y*二-

将(0,-2),代入整理得2(%+々)-6(%+%)+%1y2+尤2%-3%%-12=。,

X等(*)代入,得24k+nk2+96+48左-24k-48-48左+24^2-36k2-48=0,

显然成立,

综上,可得直线HN过定点(0,-2).

【点睛】求定点、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.

2.(1)—+/=1;(2)证明见解析.

3-

【分析】(1)由离心率公式可得0=进而可得及,即可得解;

(2)必要性:由三点共线及直线与圆相切可得直线方程,联立直线与椭圆方程可证|政V|=6;

充分性:设直线=,(加<0),由直线与圆相切得病=人?十],联立直线与椭圆

方程结合弦长公式可得VTTI7.叵£=百,进而可得左=±1,即可得解.

【详解】(1)由题意,椭圆半焦距c=夜且e=£=亚,所以°=力,

a3

^b2=a2-c2=l,所以椭圆方程为《+尸=1;

3'

(2)由(1)得,曲线为尤2+>=i(x>o),

当直线MN的斜率不存在时,直线MN:x=l,不合题意;

3

当直线肱V的斜率存在时,设M(冷X),N(%2,%),

必要性:

若M,N,尸三点共线,可设直线施V:y=Mx-&)即日一y-回=0,

由直线肱V与曲线/+y2=i(x>0)相切可得^1=1,解得及=±1,

>=±卜-@

3y_3

联立i2可得4/一6\/5%+3=0,所以%+W=三一,芯F

X,-

—+y2=14

L3­

所\MN\=Vl+l-J(及+%2)~-4占・尤2=6,

所以必要性成立;

充分性:设直线MN:y=fcr+m,(万九<0)即kx-y+m=0,

由直线肱V与曲线无2+y2=l(x>0)相切可得7^=1,所以■=r+1,

42+1

y=kx+m

2

联立x2可得(1+3左2)/+6^7nx+3m2一3=°,

丁'-

6km3疗一3

所以玉+超=—l+3k2,X,'X2~l+3k2

22

26km1,3m-3

所以|MN]|=\Jl+k-J(阳+xj-4xj-x

21+3左2

1+3公

化简得3(如-1)2=0,所以人士1,

k=1k=-l_

所以_或V厂,所以直线MN:y=x—0或y=-冗+0,

m=一四m=yJ2

所以直线MN过点尸(形,0),M,N,尸三点共线,充分性成立;

所以M,N,尸三点共线的充要条件是|MN|=道.

【点睛】关键点点睛:

解决本题的关键是直线方程与椭圆方程联立及韦达定理的应用,注意运算的准确性是解题的

重中之重.

4

M考点突破

【考点1】直线过定点问题

一、解答题

2

1.(2024,湖南邵阳•三模)已知椭圆C:1/+方v=1(。>6>0)的离心率为1右顶点。与C

的上,下顶点所围成的三角形面积为26.

(1)求C的方程.

(2)不过点。的动直线/与C交于A,3两点,直线QA与。B的斜率之积恒为;.

(i)证明:直线/过定点;

(ii)求—面积的最大值.

2.(2024•陕西•模拟预测)已知动圆M经过定点耳(-6,0),1M与圆为:(x-6)2+/=16内

切.

(1)求动圆圆心M的轨迹C的方程;

⑵设轨迹C与无轴从左到右的交点为点42,点尸为轨迹C上异于A,B的动点,设直线

交直线x=4于点T,连接AT交轨迹C于点Q直线AP,AQ的斜率分别为七户,kAQ.

(i)求证:以p,一。为定值;

(ii)设直线尸。:无="+〃,证明:直线尸。过定点.

3.(2024•广东广州•模拟预测)已知4(-1,0),3(1,0),平面上有动点P,且直线钎的斜率

与直线3P的斜率之积为1.

(1)求动点尸的轨迹。的方程.

⑵过点A的直线与。交于点M在第一象限),过点8的直线与O交于点N(N在第三

象限),记直线AM,3N的斜率分别为%,k2,且左=4七.试判断..AAW与二的面积

之比是否为定值,若为定值,请求出该定值;若不为定值,请说明理由.

4.(2024•江西宜春•三模)已知以点/为圆心的动圆经过点耳(-3,0),且与圆心为工的圆

(x-3)2+9=12相切,记点M的轨迹为曲线C.

⑴求曲线C的方程;

⑵若动直线/与曲线C交于A®,%),3(3,%)两点(其中弘%>。),点A关于x轴对称的

点为A',且直线54经过点P(-L,0).

5

(0)求证:直线/过定点;

(0)若IPAI+I尸8|=4上,求直线/的方程.

5.(23-24高二下•福建泉州•期中)已知抛物线C:V=2px(0<p<3),其焦点为厂,点

。向,2力)在抛物线C上,且|。叫=4.

(1)求抛物线C的方程;

⑵。为坐标原点,A2为抛物线上不同的两点,且。4_LO3,

(i)求证直线A3过定点;

(ii)求VAFO与二ABO面积之和的最小值.

6.(2024•江苏盐城•模拟预测)已知抛物线C:d=2Q(p>0),动直线/与抛物线C交于A,

B两点,分别过点A、点3作抛物线C的切线人和心直线4与x轴交于点直线4与无轴

交于点N4和4相交于点。.当点。为寸,△MNQ的外接圆的面积是47r.

⑴求抛物线C的方程;

3

⑵若直线/的方程是y=x+],点尸是抛物线C上在A,8两点之间的动点(异于点A,B),

求尸4尸2的取值范围;

⑶设厂为抛物线C的焦点,证明:若|凡2|=]〃叫恒成立,则直线/过定点

反思提升:

圆锥曲线中定点问题的两种解法

(1)引进参数法:引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化

的量与参数何时没有关系,找到定点.

⑵特殊到一般法:根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变

量无关.

参考答案:

(2)⑴证明见解析…)

【分析】(1)根据椭圆的离心率及三角形面积,列出方程组求解即得.

(2)(i)设出直线/的方程,与椭圆方程联立,利用斜率坐标公式,结合韦达定理推理即得;

(ii)由(i)的信息,借助三角形面积建立函数关系,再求出最大值.

6

1-21C1

【详解】(1)令椭圆C:二+与=1的半焦距为C,由离心率为:,得上=;,解得

ab2a2

a—2c,b—yc^—c*23=\f3c,

由三角形面积为2括,得ab=,则c=l,a=2,b=邪,

所以C的方程是二+M=1.

43

(2)(i)由(1)知,点。(2,0),设直线/的方程为x=2y+〃,设A(X],%),8(孙为),

x=my+n

由消去得:(3m2+4)y2+6mny+3??2—12=0,

3尤2+4y2=12X

6mn3n2-12

则%+%=--9—,y%=——;—

3m2+4123m2+4

%

直线QA与QB的斜率分别为kQA=皆^,kQB

X2-2

于是

k°A"^QB22

(myl+n-2)(my2+〃-2)m^j2+m(n-2)(%+%)+(〃-2)

3万—12

3加2+4

苏•一—/(〃-〉

26mn+(〃-2『

3m2+4173m2+4

??r~12=-,整理得1+2"_8=0,解得“=-4或〃=2,

4/-16〃+164

当〃=2时,直线%=切>+2过点。,不符合题意,因此〃=—4,

直线/:%4恒过定点尸(T,0).

zx.x,24m36

(ii)由⑴知,-+%=&=&2:,

3m+43m+4

576加2_144_12,/一4

(3m2+4)23m2+43m2+4

36y/m2—436

sp

因此©AB的面积QAB=-\Q\\yl-y21=

3(Vm2-4)2+163J疗-4+、

{m2—4

二景除当且仅当3E=3'即心土率时取等号'

7

【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的几何图形面积范围或最值问题,可以以直线的斜率、横(纵)

截距、图形上动点的横(纵)坐标为变量,建立函数关系求解作答.

2.呜+9=1;

(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.

【分析】(1)根据给定条件,结合椭圆的定义求出轨迹C的方程.

(2)(i)设出点P,Q,T的坐标,利用斜率坐标公式计算即得;(ii)联立直线PQ与轨迹C的

方程,利用韦达定理结合(i)的结论计算即得.

【详解】(1)设动圆的半径为广,圆B:(x—6)2+/=16的圆心片(相,0),半径R=4,

显然点E(-指,0)在圆F?内,贝(叫卜氏一「=4—|峥

于是|肛|+|血耳|=4>2点=|百巴

因此动点M的轨迹C是以弓,F?为焦点,长轴长为4的椭圆,

长半轴长a=2,半焦距c=g,则短半轴长6二/=1,

所以轨迹C的方程为反+/=1.

4

(2)(i)设尸(为,%),Q(x2,y2),T(4,m),由(1)知A(-2,0),8(2,0),

m-0mm2yl

4-(-2)-6'而二"BT一。

xx—2

y机_必又.+y;=l,即犬=:(4一X;),

玉+26石+23(玉-2)3(%;-4)'

所以1,为定值.

^AP-Ml。3(x;-4)-12

x=ty+n

(ii)由消去x得(»+4)y2+2tny+«2-4=0,

A=4t2n2-4(r2+4)(/-4)=16(?+4-n2)>0,

8

由(i)得%+%=一言1,%%又上",&。=一:

r十今IIT-工乙

nM.%=________2122________=_____________义______________

人再+2x2+2{tyx+n+2)(Zy2+n+2)+("+2)(%+%)+(〃+2)2

n2-4

»+4n2-4一],解得〃=1,满足A>。,

2n2-42/〃(〃+2)4/+16〃+16

+(〃+2『

y+4〃+4

因此直线PQ的方程为x=ty+1,

所以直线尸。过定点(1,0).

【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:

①''特殊探路,一般证明J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(为,%),常利用直线的点斜式方程y-yQ=k(x-x^或截距式y=kx+b

来证明.

3.(l)x2-/=l(x^±l)

(2)是,定值为;

【分析】(1)设P(x,y),根据题意结合斜率公式分析运算即可;

(2)分析可知kBN-kBM^,设直线MN和相关点,联立方程结合韦达定理分析可得直线MN

过定点进而可得面积之比.

【详解】(1)设P(x,y),x^+1,

2

由题意可得:Z"•原.=上•上=1^=1,整理得尤2-产=1,

APBPx+lx-lx2-l

故求动点p的轨迹方程为X?-y2=i(x丰±1).

(2)由题意可知:-^BM=1,且^AM=41CBN,可得kBN-kBM=~,

9

显然直线MN的斜率不为0,设直线MN的方程为尤=叩+/。*±1),M(xi,%),yV(x2,y2),

联立方程,;2个:;,消去x得(m2-1)/+2机少+产一1=0,

2mt

x+%=--r—r

则Wwl,A>O,可得2,

t-1

Im-1

则^BMx2-\项一1(mjj+r-l)(mj2+r-l)4'

整理可得"_4)y%+加(I)®+%)+(I)2=0,

则回二曰一四也』+(.1)2=0,

m2-lm2-lI)

因为六士1,则/IwO,可得(〃;一4)(r+l)_2mlt+(f_i)=0,

m2—1m2—1

3

整理可得,=-g,

所以直线MN方程为x=my-|,即直线MN过定点T,g,O)

3232

则|47|=-1+1=],|37|=1+(=(,

此时SAMN=—yj,SBMN=—-\yM-|,

q一后AT=;为定值.

所以

、BMNBT

【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(玉,丹),(々,%);

(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或V)的一元二次方程,注意△的判断;

(3)列出韦达定理;

(4)将所求问题或题中的关系转化为西+尤2、%%(或乂+%、%%)的形式;

10

(5)代入韦达定理求解.

4.(Dy-f=1

(2)(0)证明见解析;(0)x土y+3=0

【分析】(1)根据动圆M与圆尸?相切,由Ilf|-|噌||=26<|百居|=6,利用双曲线的定

义求解;

22

(2)(团)设直线/的方程为冗=玫尸/(显然/与x轴不平行),与土-乙=1联立,由

36

12Hz12

L+L=°求解;(0)由(团)知,当/=一3时,%+%=c2,,X%=c,,>°,然

2m-12m-1

后由|%|+|尸3旨同'|+|尸3=|43|求解.

【详解】(1)圆(尤-31+)=12的圆心坐标为每(3,0),半径“2石.

动圆M与圆F?相切有两种情况,即内切或外切,

所以||岬|一|摩||=2指<|耳耳|=6,

所以点M在以与,骂为焦点的双曲线上,且该双曲线的实轴长为2a=2百,2c=6,

所以/二寸—[2=6,

r2v2

所以曲线C的方程是上-2=1.

36

(2)(团)设直线/的方程为x=加>+/(显然/与了轴不平行),

22

与^--匕=1联立,(2m2-l)y2+4mty+2r2-6=0,

36

由题意知,|相|〉受,A=16m2t2-(8m2-4)(2?-6)>0,即6/3>0,

2

士士、曰-4mr2t2-6八

由韦达定理得%+%=丁丁7,%%=c2।

2m-12m-1

因为点A与4关于1轴对称,不妨设A,8分别在第一、二象限,如图所示.

%,%_%(m%+,+1)+%(M%+,+1)

即nnI——u

西+1x2+1(myx+/+l)(my2+。+1)

化为2my1%+Q+1)(%+%)=0,

即2〃?•二---HQ+1)----——=0,化为一3根=;加,

2m—2m*2-*1

当机变化时,该式恒成立,

所以7=-3,故直线/过定点(-3,0).

(0)由(回)知,当,=-3时,%+%=

2m-12m-

^\PA\^\PB\=\PA,\-^\PB\=\A,B\,

=-%2)2+(一%一%)2,

=J(冲।-3-my?+3)2+(%+%了,

2r,12m.12、,12m“r—

m-[(---x)2-4x---]+(---)x2=4.15,

2m2-12m2-12m2-1

化为19m4-24m2+5=0,解得m2=1或m2=—<(舍去),

19

故〃i=±l,

此时直线/的方程为x土y+3=0.

【点睛】关键点点睛:本题(回)的关键是由直线84经过点P(T,0),结合点A关于x轴对

称的点为A',得到1PAi=|PA],从而将|PA|+|PB|=4岳,转化为

\PA\+\PB\=\PA'\+\PB|=|A'B\,结合韦达定理而得解.

5.(l)y2=4x

(2)(i)证明见解析;(ii)8A/5

【分析】(1)利用焦半径公式建立方程,解出参数,得到抛物线方程即可.

(2)(i)设出x=q+t,利用给定条件建立方程求出t=4,最后得到定点即可.

(ii)利用三角形面积公式写出面积和的解析式,再利用基本不等式求最小值即可.

【详解】(1)抛物线C:y2=2px(0<p<3),

其焦点为pg。],准线方程为》=,,

可得尸|=加+5=4,且2"?=12,

解得。=2(另一个根舍去),m=3,

12

则抛物线的方程为/=4x;

(2)

如图,设A3的方程为*=$'+,,A(X],M),8(物%),

[x=sy+tc

联立,:,可得/一4sy-4f=0,

[y=4x

则16s2+16/>0,又「=(»%)=产,

16

由。4_LOB,可得占%+%/=产-书=0,解得/=4(另一个根舍去),

所以直线A3恒过定点N(4,0);

(ii)由上小问可得%%<0,不妨设必<。,%>。,

则VAFO与ABO面积之和为S=1|y1|-|OF|+1|y1-y2|-|ON|,

=_/M+2(%-%)=2y2_万/22y/-5yiy2=2,20t=8下,

当且仅当必=-乎,%=2.时,上式取得等号,

则Y4FO与面积之和的最小值为86.

6.(1)x2=2y

27八

⑵二°

⑶证明见解析

【分析】(1)设△MN0外接圆的半径为R,ZNMQ=0,由己知可得R=2,在△MN。中

可得tan26=7,设直线4:y=缶-(,与抛物线方程联立根据直线与曲线只有一个交点即

13

可求解;

(2)直线/的方程与抛物线方程联立可得A,3坐标,设P(x,y),-l<x<3,可得P4PB,

TS^(X)=X3-3X-2=(X+1)2(X-2)(-1<X<3),通过求导判断函数的单调性求最值即可求

解;

(3)设4BO2,%),由导数的几何意义可得4,4的方程,联立可得。的坐标,由

叫=|M2V|得占%=T,设直线/的方程为广质+6,与f=2y联立得%苫2=-26,即可求

解.

贝(1兀尺2=4,R=2,

在△MNQ中有A/Q=^—,=2R=4,MQ=NQ,

2sin6sin。

77

则赢T*sin/、即—kQM=士币>

设直线Z[:y=y/lx~^,与x。=2py联立得x?-2\/7px+1p=0,

令A=28p2—28p=0,又p>0,得P=L

所以抛物线方程为-=2y;

3

y—xH—

(2)联立2,整理得_?一2苫-3=0,解得x=3或-1,

无2=2y

不妨设

设P(%,y),-l<x<3,贝!jPA=1—l-x,g-y"=3"|-y,

所以尸AJ3=(x+l)(x-3)+1y-;

433

又炉=2>,PAPB=-r----尤2-2*――,-1<<3,

-424%

14

4

r3

设夕(耳=彳一]/—1vxv3,

则0'(x)=x3-3x-2=(x+l)~(x-2)(-l<x<3),

故0(x)在(-1,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增,

故。(x)min=。(2)=一],而。(—1)="(3)=0,

故尸4尸8的取值范围是一.,q;

(3)由y=J元2得y'=x,设4(>i,yi),B(x2,y2^

直线4:y-y=%(%—玉),M=5'即/=百工一],

令y=。,得与=5,同理,4=三,

所以MN=玉户,

*一百+,

直线4:y=-1与直线4:y=-[两方程联立解得<一2

-2

得《安

又尸卜力,由川=[跖v[得]弋上[+二]=[五千

得=-1,

设直线/的方程为>"与-=2y联立得f―2日-2人=0,

则xxx2=-2b,

所以6=;,则直线/过定点(0,g].

X1+x

【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键利用导数得到切线方程,从而求出。2

2

再计算出占%=-1,再设直线方程,将其与抛物线联立,得到不%=-26,从而解出6值,

得到定点坐标.

【考点2】其它曲线过定点问题

一、解答题

1.(2024・西藏拉萨•二模)已知抛物线C:x2=2py5>0)上的两点A,B的横坐标分别为

15

-4,8,|AB|=6石.

(1)求抛物线c的方程;

(2)若过点Q(0,8)的直线/与抛物线C交于点MN,问:以MN为直径的圆是否过定点?若

过定点,求出这个定点;若不过定点,请说明理由.

2.(2024•山东泰安•模拟预测)已知抛物线E:x2=2py(p>0),焦点为尸,点C(2,l)在石上,

直线/闻》=区+1(上40)与E相交于两点,过A2分别向E的准线/作垂线,垂足分别为

A,%

⑴设码库.E4A,”期的面积分别为席邑,邑,求证:S^=4S2-S3;

(2)若直线AC,分别与/相交于试证明以MN为直径的圆过定点P,并求出点尸的

坐标.

3.(2024•新疆喀什•三模)已知双曲线£:V—3丁=3的左、右焦点分别为耳,F2,A是直

线/:y=-=x(其中〃是实半轴长,。是半焦距)上不同于原点。的一个动点,斜率为匕的

a

直线4月与双曲线E交于N两点,斜率为网的直线AE与双曲线E交于P,。两点.

11

(1)求丁+厂的值;

⑵若直线OM,ON,OP,。。的斜率分别为kOM,G,kop,女°。,问是否存在点A,满

足自M+%ON++%OQ=。,若存在,求出A点坐标;若不存在,说明理由.

22

4.(2024•福建泉州•模拟预测)已知双曲线C:斗-A=l(。>0,b>0)的实轴长为2,离心率

ab

为2,右焦点为F,P为C上的一个动点,

(1)若点P在双曲线C右支上,在无轴的负半轴上是否存在定点M.使得=

若存在,求出点”的坐标;若不存在,请说明理由.

(2)过尸作圆(?:/+/=;的两条切线4、4,若切线卜4分别与C相交于另外的两点E、G,

证明:E、。、G三点共线.

221

5.(2024•福建福州•模拟预测)已知椭圆卬云+齐=1伍”>0)的离心率为-,且过点(2,0).

(1)求W的方程;

(2)直线X-冲+1=0("?W0)交W于A2两点.

16

(i)点A关于原点的对称点为C,直线BC的斜率为后,证明:上为定值;

m

(ii)若W上存在点尸使得AP,PB在AB上的投影向量相等,且」PLB的重心在V轴上,求直

线AB的方程.

22

6.(2024・天津和平•二模)在平面直角坐标系xOy中,椭圆1r+%=l(a>b>0)的右焦点为

点、F,椭圆上顶点为点a,右顶点为点8,且满足

(1)求椭圆的离心率;

(2)是否存在过原点。的直线/,使得直线/与椭圆在第三象限的交点为点C,且与直线AF

交于点D,满足3Gl阳|=2|cqsin/£)O3,若存在,求出直线/的方程,若不存在,请说

明理由.

参考答案:

1.(l)x2=8y

⑵过定点,定点为原点

【分析】(1)设出两点,运用两点间距离公式构造方程求解即可;

(2)过点。(0,8)的直线/的方程为y=Ax+8,直线0MoN的斜率分别为心”,心可.联立抛

物线,运用韦达定理,得到/”京.=-1,则OMLON,即可证明.

【详解】(1)因为点42的横坐标分别为T8,所以4卜4,皆,«8,£),

贝1J|AB卜1(-4-8)2+|^--—=6A/5,解得P=4,

所以抛物线C的方程为无z=8%

(2)由题意,知直线/的斜率存在,设/&,%)小(%,%),过点Q(。,8)的直线/的方程为

y=kx+8,直线OM,ON的斜率分别为生”,无w.

当%=0时,Af(―8,8),N(8,8),

因为•心N=T,所以以"N为直径的圆过原点。.

17

以下证明当上wo时,以MN为直径的圆过原点O.

[%2=8

由《,消去V,得尤2—8日-64=0,A>0,

[y="+8

由根与系数的关系,得%+%2=弘,石%2=-64,

_必%_(-+8)(5+8)

KOM'KON==

Wx2xrx2

—左2%%2+8左(玉+々)+64_72,8MM+z)(64_,2,8k¥k_64

——KI=K-\I

占尤2%尤2-64-64

所以OMLON,所以以MN为直径的圆过原点0.

综上,以为直径的圆过原点。.

2.①证明见解析

(2)证明见解析,尸(0,1)和尸(0,-3)

【分析】(1)将点C(2,D代入得抛物线方程为V=4y,设(4T),&(龙2,-1),

联立直线与抛物线方程,韦达定理,然后用坐标表示三个三角形的面积,化简即可证明.

(2)先求出直线AC的方程,令>=-1得点”的坐标,同理得点N的坐标,从而求出以MN

为直径的圆,令x=0得圆恒过的定点.

【详解】(1)将。(2,1)代入/=2外(0>0),得。=2,所以抛物线方程为-=4y,

由题意知?(0,1),设4(再,%),3(%,%),A(尤1,T),4(%,T),

由{常;得,d-46一4=0,A=(-W+16>0,

所以玉+%=4%,玉%2=-4,

所以上_I;…臼=4(…)2=4—

S2-S31(%+1内,(、2+1)同(%+1)(%+1)1无£(何+2)(5+2)|xW

18

2

4[(X1+X2)-4V2]4(161+16)即$2=4S$

二[小々+2g+々)+4张司一4(H+8作+丁「23-

看-1

(2)直线AC的斜率%JT_4__%+2,

ACXl-2Xl-24

故直线AC的方程为>-1='](>2),令y=T,得x=2一.,

所以点〃的坐标为(2——^-,-11同理,点N的坐标为(2--^-,-1

1%+2JI%+2J

1QO

设线段跖V的中点为(尤0,-1),则%=彳2——-+2-------

2(石+2x2+2J

=24(x+a+4)=?4(番+/+4)4(4%+4)_2

(玉+2)伍+2)+2($+%)+4]—4+2x4k+4k

8(再一九2)

xxx2+2(芯+%)+4

8,(占+马)2-4为尤28m6r+164«、1

,犬2+2(玉+X2)+4|8阂冈

所以以MN为直径的圆为卜+gj

449

即“+1工+产+(y+D令x=0得y=l或y=-3,

故以MN为直径的圆过定点(0,1)和(0,-3),

64

⑵存在,A或

A555

【分析】(1)设利用斜率公式求解;

(2)设知(%,%),N(孙%),*£,%),Q(4%),直线方程为丫=乂》+2),与双曲线方程

19

_,2k2k11

联U,结t合A韦达定理得到自M+k0N=d心2干},kOP+k0Q=T7T.77结合7+厂=-3求解.

/1/vjI1/1/VQ-।1K‘।K-)

【详解】(1)由题可得双曲线氏—

3

则/=3,Z?2=1,c2=/+5?=4,.,.c=2,

回左、右焦点分别为耳(-2,0),耳(2,0),直线/的方程为:y=-jx

设人[人-不)。力°),

--t-0

2t,同理可得k2=~

3(r+2)

1,1-3«+2)3(-2)_&_

Irl1--------------------------——3•

勺左22i2tIt

(2)设"(石,yJ,N(X2,%),P(忍,%),。(%4乂),如图,

直线入片方程为y=《(x+2),

代入双曲线方程可得:(1-3k;)x2-l2片尤一12好一3=0,

匕…126-12将一3

所以玉+%="——77,则nl%1%2=

13左]1-36‘

则—&=

玉x2玉冗2

kx(x,+2尼+K(%2+2)%

2勺%/+2kl+玉)

%工2

2k]

46+1,

772b

同理左OP+kOQ=2-

/1IVIX

22kl,2k

?二°,

即—TG

20

即(q+左2)(4勺左2+1)-0,

J_

团K+左2=。或kk=-

x24

若匕+左2=。.无解,舍去.

%=-!,

回左*2=—“解得"1=—W,%2=1,或勺=1,

171

若勺=—7,攵2=1,由A在直线AK上可得,—§/=—z('+2),

0?=1此时4V1

12

若尤=1,勾=啖,由A在直线A耳上可得,一?"+2,

EU=_g止匕时A

OM

7两足%+k0N+k0p+k0Q=0.

4.(1)

存在,M(-l,0).

(2)

证明见解析.

【分析】(1)先求出双曲线的方程,将角度关系转化为直线的斜率关系,从而列出不等式,

斜率不存在的情况单独讨论,即可求出M点的坐标.

(2)先根据尸点的位置判断能否作出切线,再将切线分为斜率存在和不存在两种情况讨论,

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