圆锥曲线定点、定直线、定值问题
圆锥曲线中的定点、定直线、定值问题

圆锥曲线中的定点、定直线、定值问题例题分析1、已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.(1)求椭圆C 的标准方程; (2)若直线:l y kx m =+与椭圆C 相交于A ,B 两点(A B ,不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.2、已知椭圆C的离心率e =,长轴的左右端点分别为()12,0A -,()22,0A 。
(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线1x my =+与椭圆C 交于P 、Q 两点,直线1A P 与2A Q 交于点S 。
试问:当m 变化时,点S 是否恒在一条定直线上?若是,请写出这条直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由。
3、已知椭圆E 的中心在原点,焦点在x 轴上,椭圆上的点到焦点的距离的最小1,离心率为e =(1)求椭圆E 的方程;(2)过点()1,0作直线l 交E 于P 、Q 两点,试问:在x 轴上是否存在一个定点M ,MP MQ ⋅为定值?若存在,求出这个定点M 的坐标;若不存在,请说明理由﹒4、已知椭圆的焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线24x y =的焦点,离心率e =F 作与坐标轴不垂直的直线l ,交椭圆于A 、B 两点。
(1)求椭圆的标准方程;(2)设点(,0)M m 是线段OF 上的一个动点,且()MA MB AB +⊥,求m 的取值范围;(3)设点C 是点A 关于x 轴的对称点,在x 轴上是否存在一个定点N ,使得C 、B 、N 三点共线?若存在,求出定点N 的坐标,若不存在,请说明理由。
课堂练习1.抛物线y =ax 2与直线y =kx +b (k ≠0)交于A ,B 两点,且此两点的横坐标分别为x 1,x 2,直线与x 轴交点的横坐标是x 3,则恒有( )A .x 3=x 1+x 2B .x 1x 2=x 1x 3+x 2x 3C .x 1+x 2+x 3=0D .x 1x 2+x 2x 3+x 3x 1=0 2.已知A ,B ,C 三点在曲线y =x 上,其横坐标依次为1,m,4(1<m <4),当△ABC 的面积最大时,m 等于( )A .3 B.94 C.52 D.323.过抛物线y 2=2px (p >0)上一定点M (x 0,y 0)(y 0≠0),作两条直线分别交抛物线于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),当MA 与MB 的斜率存在且倾斜角互补时,则y 1+y 2y 0等于( )A .-2B .2C .4D .-44.已知P 为抛物线y 2=4x 上一个动点,Q 为圆x 2+(y -4)2=1上一个动点,那么点P 到点Q 的距离与点P 到抛物线的准线的距离之和的最小值是( )A .5B .8 C.17-1 D.5+25.已知点M 是抛物线y 2=4x 上的一点,F 为抛物线的焦点,A 在圆C :(x -4)2+(y -1)2=1上,则|MA |+|MF |的最小值为________.6.若抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点,动点P 在曲线y 2=-4x (y ≥0)上,则△P AB 的面积的最小值为________.7. 已知椭圆C 的中心在原点,一个焦点为F (0,2),且长轴长与短轴长的比是2:1.(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 上在第一象限的一点P 的横坐标为1,过点P 作倾斜角互补的两条不同的直线P A ,PB 分别交椭圆C 于另外两点A ,B ,求证:直线AB 的斜率为定值;(3)在(2)的条件下,求△P AB 面积的最大值.8.已知定点C (-1,0)及椭圆x 2+3y 2=5,过点C 的动直线与椭圆相交于A ,B 两点,在x 轴上是否存在点M ,使MA →·MB →为常数?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.9.已知椭圆C 的左、右焦点坐标分别是(-2,0)、(2,0),离心率是63.直线y =t 与椭圆C 交于不同的两点M ,N ,以线段MN 为直线作圆P ,圆心为P .(1)求椭圆C 的方程;(2)若圆P 与x 轴相切,求圆心P 的坐标;(3)设Q (x ,y )是圆P 上的动点,当t 变化时,求y 的最大值.10.已知定点0,0()M x y 在抛物线m :22y px =(p >0)上,动点,A B m ∈且0MA MB ⋅=.求证:弦AB 必过一定点.。
高考数学复习:圆锥曲线的定点、定值、定直线

高考数学复习:圆锥曲线的定点、定值、定直线【热点聚焦】纵观近几年的高考试题,圆锥曲线的定点、定值、定直线问题是热点之一.从命题的类型看,主要是大题.一般说来,考查直线与椭圆、双曲线、抛物线的位置关系问题,综合性较强,涉及方程组联立,根的判别式、根与系数的关系、弦长、面积、参数、几何量为定值,或定点在某直线上、定直线过某点等.难度往往大些.【重点知识回眸】(一)定值问题1.定义:定值问题是指虽然圆锥曲线中的某些要素(通常可通过变量进行体现)有所变化,但在变化过程中,某个量的值保持不变即为定值.2.圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略(1)求代数式为定值:依题意设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式,化简即可得出定值;(2)求点到直线的距离为定值:利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简、变形求得;(3)求某线段长度为定值:利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简、变形即可求得.3.常见定值问题的处理方法:(1)确定一个(或两个)变量为核心变量,其余量均利用条件用核心变量进行表示(2)将所求表达式用核心变量进行表示(有的甚至就是核心变量),然后进行化简,看能否得到一个常数.4.定值问题的处理技巧:(1)对于较为复杂的问题,可先采用特殊位置(例如斜率不存在的直线等)求出定值,进而给后面一般情况的处理提供一个方向.(2)在运算过程中,尽量减少所求表达式中变量的个数,以便于向定值靠拢(3)巧妙利用变量间关系,例如点的坐标符合曲线方程等,尽量做到整体代入,简化运算(二)定点问题1.求解圆锥曲线中的定点问题的两种思路:(1)特殊推理法:先从特殊情况入手,求出定点,再证明定点与变量无关.(2)直接推理法:①选择一个参数建立直线系方程,一般将题目中给出的曲线方程(包含直线方程)中的常量当成变量,将变量x,y当成常量,将原方程转化为kf(x,y)+g(x,y)=0的形式(k是原方程中的常量);②根据直线过定点时与参数没有关系(即直线系方程对任意参数都成立),得到方程组()0g()0f x y x y =⎧⎨=⎩,,;③以②中方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点,若定点具备一定的限制条件,则可以特殊解决.2.求解圆锥曲线中的定点问题的方法(1)确定题目中的核心变量(此处设为k )(2)利用条件找到k 与过定点的曲线(),0F x y =的联系,得到有关k 与,x y 的等式(3)所谓定点,是指存在一个特殊的点()00,x y ,使得无论k 的值如何变化,等式恒成立.此时要将关于k 与,x y 的等式进行变形,直至易于找到00,x y .常见的变形方向如下:①若等式的形式为整式,则考虑将含k 的项归在一组,变形为“()k ⋅”的形式,从而00,x y 只需要先让括号内的部分为零即可②若等式为含k 的分式,00,x y 的取值一方面可以考虑使其分子为0,从而分式与分母的取值无关;或者考虑让分子分母消去k 的式子变成常数(这两方面本质上可以通过分离常数进行相互转化,但通常选择容易观察到的形式)3.一些技巧与注意事项:(1)面对复杂问题时,可从特殊情况入手,以确定可能的定点(或定直线).然后再验证该点(或该直线)对一般情况是否符合.属于“先猜再证”.(2)有些题目所求与定值无关,但是在条件中会隐藏定点,且该定点通常是解题的关键条件.所以当遇到含参数的方程时,要清楚该方程为一类曲线(或直线),从而观察这一类曲线是否过定点.尤其在含参数的直线方程中,要能够找到定点,抓住关键条件.例如:直线:1l y kx k =+-,就应该能够意识到()11y k x =+-,进而直线绕定点()1,1--旋转.(三)定直线问题探求圆锥曲线中的定直线问题的两种方法:方法一是参数法,即先利用题设条件探求出动点T 的坐标(包含参数),再消去参数,即得动点T 在定直线上;方法二是相关点法,即先设出动点T 的坐标为(x,y),根据题设条件得到已知曲线上的动点R 的坐标,再将动点R 的坐标代入已知的曲线方程,即得动点T 在定直线上.【典型考题解析】热点一定值问题【典例1】已知抛物线C :2y =2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(Ⅰ)求直线l 的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O 为原点,QM QO λ= ,QN QO μ= ,求证:11λμ+为定值.【典例2】如图,已知抛物线2:4C x y =,过点(0,2)M 任作一直线与C 相交于,A B 两点,过点B 作y 轴的平行线与直线AO 相交于点D (O 为坐标原点).(1)证明:动点D 在定直线上;(2)作C 的任意一条切线l (不含x 轴)与直线2y =相交于点1N ,与(1)中的定直线相交于点2N ,证明:2221||MN MN -为定值,并求此定值.【典例3】已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,过F 且斜率为43的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,B 在x 轴的上方,且点B 的横坐标为4.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)设点P 为抛物线C 上异于A ,B 的点,直线PA 与PB 分别交抛物线C 的准线于E ,G 两点,x 轴与准线的交点为H ,求证:HG HE ⋅为定值,并求出定值.【典例4】已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()30,2,,12A B ⎛--⎫ ⎪⎝⎭两点.(1)求E 的方程;(2)设过点()1,2P -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HN 过定点.【典例5】已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅= ,P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D .(1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.【典例6】已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1).(Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =−1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.【总结提升】动直线l 过定点问题的常见思路设动直线方程(斜率存在)为y =kx +t ,由题设条件将t 用k 表示为t =mk ,得y =k(x +m),故动直线过定点(-m,0).【典例7】设椭圆的焦点在x 轴上(Ⅰ)若椭圆的焦距为1,求椭圆的方程;(Ⅱ)设分别是椭圆的左、右焦点,为椭圆上第一象限内的点,直线交轴与点,并且,证明:当变化时,点在某定直线上.【典例8】已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是()11,0F -,()21,0F ,点()0,A b ,若12AF F △的内切圆的半径与外接圆的半径的比是1:2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过C 的左焦点1F 作弦DE ,MN ,这两条弦的中点分别为P ,Q ,若0DE MN ⋅= ,证明:直线PQ 过定点.【典例9】设12,F F 是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右两个焦点,O 为坐标原点,若点P 在双曲线C 的右支上,且1122,OP OF PF F == 的面积为3.(1)求双曲线C 的渐近线方程;(2)若双曲线C 的两顶点分别为()()12,0,,0A a A a -,过点2F 的直线l 与双曲线C 交于M ,N 两点,试探究直线1A M 与直线2A N 的交点Q 是否在某条定直线上?若在,请求出该定直线方程;若不在,请说明理由.1.已知椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点.2.在平面直角坐标系中,动点(),M x y 与定点()5,0F 的距离和M 到定直线16:5l x =的距离的比是常数54,设动点M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设()2,0P ,垂直于x 轴的直线与曲线C 相交于,A B 两点,直线AP 和曲线C 交于另一点D ,求证:直线BD 过定点.3.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的离心率为32,右焦点F.(1)求双曲线C 的方程;(2)若12,A A 分别是C 的左、右顶点,过F 的直线与C 交于,M N 两点(不同于12,A A ).记直线12,A M A N 的斜率分别为12,k k ,请问12k k 是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是,请说明理由.4.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左焦点为()11,0F -,上、下顶点分别为A ,B ,190AF B ∠=︒.(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆上有三点P ,Q ,M 满足OM OP OQ =+uuu r uu u r uuu r ,证明:四边形OPMQ 的面积为定值.5.已知动圆M 过定点()2,0A ,且在y 轴上截得的弦长为4,圆心M 的轨迹为曲线L .(1)求L 的方程;(2)已知点()3,2B --,()2,1C ,P 是L 上的一个动点,设直线PB ,PC 与L 的另一交点分别为E ,F ,求证:当P 点在L 上运动时,直线EF 恒过一个定点,并求出这个定点的坐标.6.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,一个焦点1F 与抛物线2y =-的焦点重合.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线:l y kx m =+交C 于,A B 两点,直线1F A 与1F B 关于x 轴对称,证明:直线l 恒过一定点.7.在直角坐标系xOy 中,已知定点(0,1)F ,定直线:3l y =-,动点M 到直线l 的距离比动点M 到点F 的距离大2.记动点M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线?(2)设0(2,)P y 在C 上,不过点P 的动直线1l 与C 交于A ,B 两点,若90APB ∠=︒,证明:直线1l 恒过定点.8.椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设F 为椭圆C 的左焦点,M 为直线3x =-上任意一点,过F 作MF 的垂线交椭圆C 于点P ,Q .证明:OM 经过线段PQ 的中点N .(其中O 为坐标原点)9.已知椭圆E :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,短轴长为2.(1)求E 的方程;(2)过点()4,0M -且斜率不为0的直线l 与E 自左向右依次交于点B ,C ,点N 在线段BC 上,且MB NBMC NC =,P 为线段BC 的中点,记直线OP ,ON 的斜率分别为1k ,2k ,求证:12k k 为定值.10.已知椭圆C :22221x y a b+=()0a b >>的右焦点为F ,过点F 作一条直线交C 于R ,S 两点,线段RS,C的离心率为2.(1)求C 的标准方程;(2)斜率不为0的直线l 与C 相交于A ,B 两点,(2,0)P ,且总存在实数R λ∈,使得PA PB PF PA PB λ⎛⎫ ⎪=+ ⎪⎝⎭ ,问:l 是否过一定点?若过定点,求出该定点的坐标11.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的右焦点为F ,圆O :222x y a +=,过F 且垂直于x 轴的直线被椭圆C 和圆O.(1)求C 的方程;(2)过圆O 上一点P (不在坐标轴上)作C 的两条切线1l ,2l ,记1l ,2l 的斜率分别为1k ,2k ,直线OP 的斜率为3k ,证明:()123k k k +为定值.12.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,且过点()2,1A .(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM AN ⊥,AD MN ⊥,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得DQ 为定值.。
圆锥曲线定点、定直线、定值问题精编版

定点、定直线、定值专题1、已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若直线l :y kx m =+与椭圆C 相交于A ,B 两点(A B ,不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.【标准答案】(I)由题意设椭圆的标准方程为22221(0)x y a b a b +=>>3,1a c a c +=-=,22,1,3a c b ===221.43x y ∴+= (II)设1122(,),(,)A x y B x y ,由22143y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=,22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->.212122284(3),.3434mk m x x x x k k-⇒+=-⋅=++22221212121223(4)()()().34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -⋅=+⋅+=+++=+以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 1AD BD k k ⋅=-,1212122y yx x ∴⋅=---, (最好是用向量点乘来)1212122()40y y x x x x +-++=,2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k --+++=+++,2271640m mk k ++=,解得1222,7km k m =-=-,且满足22340k m +->. 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0).7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).72、已知椭圆C的离心率e =,长轴的左右端点分别为()1A 2,0-,()2A 2,0。
2022年高考数学专题圆锥曲线中的“三定问题”(定点、定值、定直线)

圆锥曲线中的“三定问题”(定点、定值、定直线)1.定点、定值问题多以直线与圆锥曲线为背景,常与函数与方程、向量等知识交汇,形成了过定点、定值等问题的证明.解决此类问题的关键是引进参变量表示所求问题,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量.可以先研究一下特殊情况,找出定点或定值,再视具体情况进行研究.同时,也要掌握巧妙利用特殊值解决相关的定点、定值问题,如将过焦点的弦特殊化,变成垂直于对称轴的弦来研究等.2.定点问题解决步骤:①设直线代入二次曲线方程,整理成一元二次方程;②根与系数关系列出两根和及两根积;③写出定点满足的关系,整体代入两根和及两根积;④整理③所得表达式探求其恒成立的条件.3.探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:①从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,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.4.存在型定值问题的求解,解答的一般思路如下:①确定一个(或两个)变量为核心变量,其余量均利用条件用核心变量进行表示;②将所求表达式用核心变量进行表示(有的甚至就是核心变量),然后进行化简,看能否得到一个常数.5.求定线问题常见的方法有两种:①从特殊入手,求出定直线,再证明这条线与变量无关.②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定直线.1.在平面直角坐标系xOy 中,已知动点P 到 0,1F 的距离比它到直线2y 的距离小1. (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点F 的直线与曲线C 交于A ,B 两点, 2,1Q ,记直线QA ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,求证:1211k k为定值.2.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2.(1)求抛物线的方程;(2)过点P(1,1)作两条动直线l1,l2分别交抛物线于点A,B,C,D.设以AB为直径的圆和以CD为直径的圆的公共弦所在直线为m,试判断直线m是否经过定点,并说明理由.3.已知椭圆22221(0)x y a b a b 的一个焦点到双曲线2212x y 渐近线的距离为3,且点2M 在椭圆上.(1)求椭圆的方程;(2)若四边形ABCD 的顶点在椭圆上,且对角线AC 、BD 过原点O ,直线AC 和BD 的斜率之积-22b a,证明:四边形ABCD 的面积为定值.4.已知点(1,2)P 在抛物线2:2C y px 上,过点(0,1)Q 的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A 、B ,且直线P A 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N . (1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QM QO ,QN QO uuu r uuu r ,试判断11+ 是否为定值,若是,求11+ 值;若不是,求11+的取值范围.5.已知双曲线的对称中心在直角坐标系的坐标原点,焦点在坐标轴上,双曲线的一条渐近线的方程为4,6,过双曲线上的一点P(P在第一象限)作斜率不为l,l与直线y ,且双曲线经过点x 交于点Q且l与双曲线有且只有一个交点.1(1)求双曲线的标准方程;(2)以PQ为直径的圆是否经过一个定点?若经过定点,求出定点的坐标;若不经过定点,请说明理由.6.已知双曲线C :22221x y a b 0,0a b 的两条渐近线互相垂直,且过点D.(1)求双曲线C 的方程;(2)设P 为双曲线的左顶点,直线l 过坐标原点且斜率不为0,l 与双曲线C 交于A ,B 两点,直线m 过x 轴上一点Q (异于点P ),且与直线l 的倾斜角互补,m 与直线PA ,PB 分别交于,M N (,M N 不在坐标轴上)两点,若直线OM ,ON 的斜率之积为定值,求点Q 的坐标.7.已知椭圆2222:1x y C a b,离心率为12,过椭圆左焦点1F 作不与x 轴重合的直线与椭圆C 相交于M ,N 两点,直线m 的方程为2x a ,过点M 作ME 垂直于直线m 交直线m 于点E . (1)求椭圆C 的标准方程;(2)①求证线段EN 必过定点P ,并求定点P 的坐标;②点O 为坐标原点,求OEN 面积的最大值.22a b 122一点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设(,)R s t 是椭圆C 上的一动点,由原点O 向22()()4x s y t 引两条切线,分别交椭圆C 于点,P Q ,若直线,OP OQ 的斜率均存在,并分别记为12,k k ,求证:12k k 为定值.22a b 12221:()1F x c y 与圆222:()9F x c y 相交,两圆交点在椭圆E 上.(1)求椭圆E 的方程;(2)设直线l 不经过 0,1P 点且与椭圆E 相交于,A B 两点,若直线PA 与直线PB 的斜率之和为2 ,证明:直线l 过定点.10.已知抛物线2:4C y x 的焦点为F ,斜率为k 的直线与抛物线C 交于A 、B 两点,与x 轴交于 ,0P a (1)当1k ,3a 时.求AF BF 的值;(2)当点P 、F 重合时,过点A 的圆 2220x y r r 与抛物线C 交于另外一点D .试问直线BD 是否过x轴上的定点Q ?若是,请求出点Q 坐标;若不是,请说明理由.11.已知抛物线22(0)y px p 上一点 4,t 到其焦点的距离为5. (1)求p 与t 的值;(2)过点 21M ,作斜率存在的直线l 与拋物线交于,A B 两点(异于原点O ),N 为M 在x 轴上的投影,连接AN 与BN 分别交抛物线于,P Q ,问:直线PQ 是否过定点,若存在,求出该定点,若不存在,请说明理由.12.已知抛物线 21:20C y px p 的焦点是椭圆 22222:10x y C a b a b的右焦点,且两条曲线的一个交点为 000,2p E x y x,若E 到1C 的准线的距离为53,到2C 的两焦点的距离之和为4.(1)求椭圆2C 的方程;(2)过椭圆2C 的右顶点的两条直线1l ,2l 分别与抛物线1C 相交于点A ,C ,点B ,D ,且12l l ,M 是AC 的中点,N 是BD 的中点,证明:直线MN 恒过定点.13.已知抛物线C : 220y px p 的焦点到准线的距离是12.(1)求抛物线方程;(2)设点 ,1P m 是该抛物线上一定点,过点P 作圆O : 2222x y r (其中01r )的两条切线分别交抛物线C 于点A ,B ,连接AB .探究:直线AB 是否过一定点,若过,求出该定点坐标;若不经过定点,请说明理由.14.已知抛物线 2:20C y px p 的焦点为F ,点M 在抛物线C 上,O 为坐标原点,OMF 是以OF 为底边的等腰三角形,且OMF 的面积为 (1)求抛物线C 的方程.(2)过点F 作抛物线C 的两条互相垂直的弦AB ,DE ,设弦AB ,DE 的中点分别为P ,Q ,试判断直线PQ 是否过定点.若是,求出所过定点的坐标;若否,请说明理由.15.如图,已知抛物线 2:20C y px p 与圆 22:412M x y 相交于A ,B ,C ,D 四点.(1)若8OA OD ,求抛物线C 的方程;(2)试探究直线AC 是否经过定点,若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.16.已知抛物线 2:20C y px p 上一点01,4y到焦点的距离为54.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)若点A ,B 为抛物线位于x 轴上方不同的两点,直线OA ,OB 的斜率分别为1k ,2k ,且满足1212444k k k k ,求证:直线AB 过定点.17.如图,已知抛物线2:2(0)C y px p 与圆22:(4)12M x y 相交于A ,B ,C ,D 四点. (1)若以线段AD 为直径的圆经过点M ,求抛物线C 的方程;(2)设四边形ABCD 两条对角线的交点为E ,点E 是否为定点?若是,求出点E 的坐标;若不是,请说明理由.18.设双曲线22221x y a b ,其虚轴长为(1)求双曲线C 的方程;(2)过点 3,1P 的动直线与双曲线的左右两支曲线分别交于点A 、B ,在线段AB 上取点M 使得AM APMB PB,证明:点M 落在某一定直线上.19.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b 的左右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),离心率为e ,且点(e ,3),b )都在双曲线C 上. (1)求双曲线C 的标准方程;(2)若A ,B 是双曲线C 上位于x 轴上方的两点,且AF 1//BF 2.证明:1211AF BF 为定值.20.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b2,1F ,2F为其左右焦点,Q 为其上任一点,且满足120QF QF,122QF QF .(1)求双曲线C 的方程;(2)已知M ,N 是双曲线C 上关于x 轴对称的两点,点P 是C 上异于M ,N 的任意一点,直线PM 、PN 分别交x 轴于点T 、S ,试问:||||OS OT 是否为定值,若不是定值,说明理由,若是定值,请求出定值(其中O 是坐标原点).21.已知双曲线 2222:10,0x y C a b a b ,四点13M , 2M ,32,3M ,43M中恰有三点在C 上. (1)求C 的方程;(2)过点 3,0的直线l 交C 于P ,Q 两点,过点P 作直线1x 的垂线,垂足为A .证明:直线AQ 过定点.22.已知动点P 与定点(1,0)F 的距离和它到定直线:4l x 的距离之比为12,记P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)过点(4,0)M 的直线与曲线C 交于,A B 两点,,R Q 分别为曲线C 与x 轴的两个交点,直线,AR BQ 交于点N ,求证:点N 在定直线上.23.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C : 22210xy a a的左右顶点为A ,B ,上顶点K 满足3AK KB .(1)求C 的标准方程:(2)过点 1,0的直线与椭圆C 交于M ,N 两点.设直线MA 和直线NB 相交于点P ,直线NA 和直线MB 相交于点Q ,直线PQ 与x 轴交于S .①求直线PQ 的方程; ②证明:SP SQ 是定值.24.已知椭圆C : 222210x y a b a b ,左、右顶点分别为1A ,2A ,上、下顶点分别为1B ,2B ,四边形1122A B A B 的面积为(1)求椭圆C 的方程;(2)过点 0,1D 且斜率存在的直线与椭圆相交于E ,F 两点,证明:直线2EB ,1FB 的交点G 在一定直线上,并求出该直线方程.25.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b的左,右顶点分别为A 、B ,点F 是椭圆的右焦点,3AF FB uu u r uu r ,3AF FB. (1)求椭圆C 的方程;(2)不过点A 的直线l 交椭圆C 于M 、N 两点,记直线l 、AM 、AN 的斜率分别为k 、1k 、2k .若 121k k k ,证明直线l 过定点,并求出定点的坐标.26.已知O 为坐标原点,椭圆2222Γ:1(0)x y a b a b 的右顶点为A ,动直线1:(1)l y x m 与相交于,B C 两点,点B 关于x 轴的对称点为B ,点B 到 的两焦点的距离之和为4.(1)求 的标准方程;(2)若直线B C 与x 轴交于点M ,,OAC AMC 的面积分别为12,S S ,问12S S 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.。
圆锥曲线定点、定直线、定值问题

定点、定直线、定值专题1、已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若直线l :y kx m =+与椭圆C 相交于A ,B 两点(A B ,不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.【标准答案】(I)由题意设椭圆的标准方程为22221(0)x y a b a b +=>>3,1a c a c +=-=,22,1,3a c b ===221.43x y ∴+= (II)设1122(,),(,)A x y B x y ,由22143y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=,22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->.212122284(3),.3434mk m x x x x k k-⇒+=-⋅=++22221212121223(4)()()().34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -⋅=+⋅+=+++=+以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 1AD BD k k ⋅=-,1212122y yx x ∴⋅=---, (最好是用向量点乘来)1212122()40y y x x x x +-++=,`2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k --+++=+++,2271640m mk k ++=,解得1222,7km k m =-=-,且满足22340k m +->. 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0).7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).72、已知椭圆C的离心率e =,长轴的左右端点分别为()1A 2,0-,()2A 2,0。
圆锥曲线定值,定点

过圆锥曲线上定点和斜率和积为定值直线,则直线过定点(一)一般性推论:过圆锥曲线上一定点产生的两条直线斜率和积为定,则另外两点的连线过定点。
数学表达:若点定一上线曲锥圆为点定过线直值定者或值定⎩⎨⇒⎧∙=+=P k k k k PA PB PA PB AB点定一上线曲锥圆为值定者或值定点定过线直⎩⎨⇒∙=+=⎧P k k k k PA PB PA PB AB 其次法的使用要点:“齐次”即次数相等的意思,例如=++x cy f ax bxy 22)(称为二次齐式,即二次齐次式的意思,因为f x )(中每一项都是关于x 、y 的二次项。
当圆锥曲线遇到斜率之和或者斜率之积的问题,可以先平移图形,将公共点平移到原点,注意平移口诀是“左加右减,上减下加”,注意此处因为是在y 同侧进行加减,故为“上减下加”,而我们以往记的“上加下减”都是在y 的异侧。
例如要证明直线AP 与AQ 的斜率之和或者斜率之积为定值,可将公共点A 平移到原点,设平移后的直线为+=mx ny 1(为什么这样设?因为这样齐次化能更加方便解题),与圆锥曲线方程联立,一次项乘以+mx ny ,常数项乘以+mx ny 2)(,构造++=ay bxy cx 022,然后等式两边同时除以x 2(前面注明x 不等于0),得到⎝⎭⎪++=⎛⎫x x a b c y y 02,化简为++=ak bk c 02,可以直接利用韦达定理得出斜率之和或者斜率之积,即可得出答案,如果是过定点题目,还需要还原直线,之前如何平移,现在就如何反平移回去。
解题的方法步骤为: (1)平移直线; (2)联立方程并齐次化; (3)同除x 2:(4)利用韦达定理证明,如果过定点,还需要还原直线。
优点;大大减小了计算量,提高准确率,缺点:+=mx ny 1不能表示过原点的直线。
一. 构造法解整式问题在抛物线中的应用引题:证明:已知直线l 与抛物线 2p (p>0,p为常数)交于点A ,B 两点,若OA ⊥OB,则直线l 恒过定点(2p,0)设,B(x ,y ))x ,y (A 1122,⊥⇒∙=∙=-x x OA OB k k y y OA OB 11212设AB 直线方程为+=mx ny 1(截距式的变形式可以表示任意直线,该种设法可以利用1的妙用,快速制作齐次式)联立⎩=⎨⎧+=y pxmx ny 212第一步:构造齐次式-∙+=⇒--=y px ny pnxy pmx 2(mx )0y 220222易知A ,B 两点不与O 点重合,所以x 0令则==y p 0,x 2,所以直线过定点(2p,0) 常规证明方法(略)例1:(2017•新课标Ⅰ文)设A ,B 为曲线C :y =上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.第一步:平移抛物线,将抛物线沿→M O 方向平移,及左移2个单位,下移1个单位,及抛物线方程变为=+-y 4(x 2)112化简得+-x x 42联立方程=0⎩⎧+=-⎨-y y mx m x x 4142第二步:构造齐次式--∙-=⇒+-+=x mxy my 4(x y)m(x y)0(14m)x 840222,第四步平移回去:右2,上1,=-++=+y x x 28171.(2020春•江西月考)过抛物线E:y2=2px(p>0)上一点M(1,﹣2)作直线交抛物线E于另一点N.(Ⅰ)若直线MN的斜率为1,求线段|MN|的长;(Ⅱ)不过点M的动直线l交抛物线E于A,B两点,且以AB为直径的圆经过点M,问动直线l是否恒过定点.如果有求定点坐标,如果没有请说明理由.题型拓展:2.(2021•齐齐哈尔一模)已知抛物线C1:y2=2px(p>0)的焦点F是椭圆C2:x2+2y2=1的一个顶点.(1)求抛物线C1的方程;(2)若点P(1,2),M,N为抛物线C1上的不同两点,且PM⊥PN.求证:直线MN过定点.斜率和积为定值,直线过定点问题在椭圆中的数学模型建立k k PA PB ⋅=定值或者k k PA PB +=定值,直线过定点,P 点坐标之间的转化证明 将椭圆C 按向量--x y ,00)(平移得椭圆C x x ay y b'+++=2222:001)()(又点P x y ,00)(在椭圆xa yb+=22221上,所以x a y b +=2222001,代入上式得+++=a b a b x y x y x y 022********①。
圆锥曲线中的定点, 定值问题

(2) 当点 P 异于点 B 时,求证:OP OQ 为定值.
2
2
即kx1+m+kx2+m=0. x1-1 x2-1
化简得 2kx1x2+(m-k)(x1+x2)-2m=0,
所以 2k·2m2-2-4kmm-k-2m=0, 2k2+1 2k2+1
整理得 m=-2k.
故直线 MN 的方程为 y=k(x-2),
因此直线 MN 过定点,该定点的坐标为(2,0).
x2 2.如图,椭圆 E: a2
y2 b2
1(a b 0) 的左焦点为 F1 ,右焦点为 F2 ,离心率 e
1 2
,
过 F1 的直线交椭圆于 A, B 两点,且 △ABF2 的周长为 8.
(Ⅰ)求椭圆 E 的方程.
(Ⅱ)设动直线 l:y=kx+m 与椭圆 E 有且只有一个公共点 P,且与直线 x 4 相交于点 Q.试
解得 n=2k 或 n=2k. 7
当 n=2k 时,直线 MN 的方程为 y=k(x+2),过点 A,与题意不符,舍去;
当
n=2k
பைடு நூலகம்
时,n2-4k2-3<0,直线
MN
的方程为 y=k
x+2 7
,显然过点
Q
-2,0 7
.
7
综上,直线 MN 一定经过 x 轴上一定点 Q
-2,0 7
.
例 2.
已知椭圆 C:ax22+by22=1(a>b>0)的离心率 e=
其中 c= a2-b2,
椭圆 C 的左、右焦点分别为 F1(-c,0),F2(c,0).
又∵点 F2 在线段 PF1 的中垂线上, ∴|F1F2|=|PF2|,∴(2c)2=( 3)2+(2-c)2, 解得 c=1,∴a2=2,b2=1. ∴椭圆的方程为x2+y2=1.
专题22 圆锥曲线中的定点、定值、定直线问题 微点1 圆锥曲线中的定点问题试题及答案

专题22 圆锥曲线中的定点、定值、定直线问题微点1 圆锥曲线中的定点问题专题22 圆锥曲线中的定点、定值、定值线问题 微点1 圆锥曲线中的定点问题 【微点综述】定点问题:在解析几何中,有些含有参数的直线或曲线的方程,不论参数如何变化,其都过某定点,这类问题称为定点问题.证明直线(曲线)过定点的基本思想是是确定方程,即使用一个参数表示直线(曲线)方程,根据方程的成立与参数值无关得出,x y 的方程组,以方程组的解为坐标的点就是直线(曲线)所过的定点.核心方程是指已知条件中的等量关系. 一、圆锥曲线中的定点问题一般情况下,若方程(),0f x y =中含有一个或者多个参数,当x 取某个常数0x 时,求得的y 也是一个与参数无关的常数0y ,这样就可以说方程(),0f x y =对应的曲线经过定点()00,x y .有时圆锥曲线中的定点问题,可以充分考虑几何性质,从特殊情况出发,对可能的定点有初步的判断,争取确定出定点,这样可以转化为有方向、有目标的一般性证明题,从而找到解决问题的突破口. 二、处理定点问题两个基本策略:(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.(2)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.三、解题流程与方法总结 1.单参数法①设动直线PM 方程为y =k (x -x0)+y0;①联立直线与椭圆(抛物线),解出点M 的坐标为(A (k ),B (k )),同理(由核心方程代换),得出点N 的坐标为(C (k ),D (k ));①写出动直线MN 方程,并整理成kf (x ,y )+g (x ,y )=0;①根据直线过定点时与参数没有关系(即方程对参数的任意值都成立),得到方程组①方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点.2.双参数法①设动直线MN方程(斜率存在)为y=kx+t;①由核心方程得到f(k,t)=0(常用韦达定理);①把t用k表示或把k用t表示,即kf(x,y)+g(x,y)=0(或tf(x,y)+g(x,y)=0);①根据直线过定点时与参数没有关系(即方程对参数的任意值都成立),得到方程组①方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点.四、典型例题精析1.直线过定点问题(1)直线过定点问题的解题模型(2)求解动直线过定点问题,一般可先设出直线的一般方程:y kx b=+,然后利用题中条件整理出,k b的关系,若(),b km n m n=+为常数,代入y kx b=+得()y k x m n=++,则该直线过定点(),m n-.1.已知椭圆C:2222=1x ya b+(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,P4(1,C上.(①)求C的方程;(①)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点.2.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,点()0,1P 和点(),A m n (0)m ≠都在椭圆C 上,直线P A 交x 轴于点M .(1)求椭圆C 的方程,并求点M 的坐标(用m ,n 表示).(2)设O 为原点,点B 与点A 关于x 轴对称,直线PB 交x 轴于点N .问:y 轴上是否存在点Q ,使得OQM ONQ ∠=∠?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,说明理由. 例3.(2022届黑龙江省哈尔滨市高三上学期检测)3.已知抛物线的顶点为原点,焦点F 在x 轴的正半轴,F 到直线20x y -+=的距离为点()()000,0N x y y >为此抛物线上的一点,52NF =.直线l 与抛物线交于异于N 的两点A ,B ,且2NA NB k k ⋅=-. (1)求抛物线方程和N 点坐标;(2)求证:直线AB 过定点,并求该定点坐标.4.如图所示,设椭圆M :22221(0)x y a b a b +=>>的左顶点为A ,中心为O ,若椭圆M 过点11(,)22P -,且AP ①OP .(1)求椭圆M 的方程;(2)若①APQ 的顶点Q 也在椭圆M 上,试求①APQ 面积的最大值;(3)过点A 作两条斜率分别为k 1,k 2的直线交椭圆M 于D ,E 两点,且k 1k 2=1,求证:直线DE 过定点.例5.(2022届北京大学附属中学高三12月月考)5.已知点()11,0F -,()21,0F ,曲线C 上的动点M 满足12122MF MF F F +=. (1)求曲线C 的方程;(2)若直线1MF 与曲线C 相交于另一点N ,当直线MN 不垂直于x 轴时,点M 关于x 轴的对称点为P ,证明:直线PN 恒过一定点.6.椭圆C 的焦点为()1F ,)2F ,且点)M在椭圆C 上.过点()0,1P 的动直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,点B 关于y 轴的对称点为点D (不同于点A ).(1)求椭圆C 的标准方程;(2)证明:直线AD 恒过定点,并求出定点坐标. 2.圆过定点问题圆过定点问题的常见类型是以AB 为直径的圆过定点P ,求解思路是把问题转化为PA PB ⊥,也可以转化为0PA PB ⋅=例7.(2022届广西“智桂杯”高三上学期大联考)7.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为(10)F ,,与x 轴不重合的直线l 过焦点F ,l 与椭圆C 交于A ,B 两点,当直线l 垂直于x 轴时,3AB =.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设椭圆C 的左顶点为P ,PA ,PB 的延长线分别交直线4x =于M ,N 两点,证明:以MN 为直径的圆过定点. 3.与定点问题有关的基本结论(1)若直线l 与抛物线22y px =交于点,A B ,则OA OB ⊥⇔直线l 过定点()2,0P p ; (2)若直线l 与抛物线22y px =交于点,A B ,则OA OB k k m ⋅=⇔直线l 过定点()P p +;(3)设点()2002,2P pt pt 是抛物线22y px =上一定点,,M N 是该抛物线上的动点,则PM PN ⊥⇔直线MN 过定点()20022,2Q p pt pt +-.(4)设点()00,A x y 是抛物线22y px =上一定点,,M N 是该抛物线上的动点,则AM AN k k m ⋅=⇔直线MN 过定点002,p P x y m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭; (5)过椭圆()222210x y a b a b+=>>的左顶点P 作两条互相垂直的直线与该椭圆交于点,A B ,则PA PB ⊥⇔直线AB 过点()2222,0a a b Q a b ⎛⎫- ⎪- ⎪+⎝⎭;(6)过椭圆()222210,0x y a b a b-=>>的左顶点P 作两条互相垂直的直线与该椭圆交于点,A B ,则PA PB ⊥⇔直线AB 过点()2222,0a a b Q a b ⎛⎫+ ⎪- ⎪-⎝⎭;(7)设点(),P m n 是椭圆C :()222210x y a b a b+=>>上一定点,点A ,B 是椭圆C 上不同于P 的两点,若()0PA PB k k λλ+=≠,则直线AB 过定点2222,n b m m n a λλ⎛⎫--- ⎪⎝⎭;(8)设点(),P m n 是双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>一定点,点A ,B 是双曲线C 上不同于P 的两点,若()0PA PB k k λλ+=≠,则直线AB 过定点2222,n b m m n a λλ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭.例8.(2022届海南华侨中学高三上学期月考)8.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点()0,1M -是椭圆的一个顶点,12F MF △是等腰直角三角形. (1)求椭圆的方程;(2)过点M 分别作直线,MA MB 交椭圆于,A B 两点,设两直线的斜率分别为12,k k ,且124k k +=,求证:直线AB 过定点1,12⎛⎫⎪⎝⎭.例9.(2022届辽宁省名校联盟高三上学期12月联考)9.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,点0(,4)M x 在C 上,且52p MF =. (1)求点M 的坐标及C 的方程;(2)设动直线l 与C 相交于,A B 两点,且直线MA 与MB 的斜率互为倒数,试问直线l 是否恒过定点?若过,求出该点坐标;若不过,请说明理由. 【强化训练】10.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>(2,0)在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点(1,0)P 的直线(不与坐标轴垂直)与椭圆交于A 、B 两点,设点B 关于x 轴对称点为B '. 直线AB '与x 轴的交点Q 是否为定点?请说明理由.11.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>经过点⎛ ⎝⎭ (1)求椭圆C 的方程.(2)直线()1(0)y k x k =≠-与椭圆C 交于A ,B 两点,点M 是椭圆C 的右顶点.直线AM 与直线BM 分别与y 轴交于点P ,Q ,试问以线段PQ 为直径的圆是否过x 轴上的定点?若是,求出定点坐标.若不是,说明理由. 12.已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1). (①)求抛物线C 的方程及其准线方程;(①)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =−1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.13.双曲线C :22221x y a b -=(0a >,0b >)的一条渐近线l 的倾斜角为π6,过左、右焦点1F ,2F 分别作l 的垂线,两垂足间的距离为 (1)求双曲线C 的方程;(2)过点P (1,0)且斜率不为0的直线1l 与双曲线C 交于M ,N 两点,记N 关于x 轴的对称点为Q ,证明直线MQ 过x 轴上的定点. (2022届河南省焦作市高三上学期开学考试)14.在PAB 中,已知()2,0A -、()2,0B ,直线PA 与PB 的斜率之积为34-,记动点P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)设Q 为曲线C 上一点,直线AP 与BQ 交点的横坐标为4,求证:直线PQ 过定点. (2022届陕西省西安市高三上学期模拟)15.已知与圆22:(1)3C x y ++=相切的直线l ,过抛物线2:2(0)E x py p =>的焦点F ,且直线l 的倾斜角为23π. (1)求抛物线E 的方程;(2)直线1l 与抛物线E 交于点A ,B 两点,且A ,B 关于直线y x =+对称,在12y x=-上是否存在点N ,使得以AB 为直径的圆恰好过点N ,若存在,求出点N 的坐标;否则,请说明理由.(2022届河南省名校联盟高三上学期阶段性测试)16.已知椭圆22:143x y C +=的右焦点为F ,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.(1)若AM MB =,且直线l 的斜率为4,求直线OM (点O 为坐标原点)的斜率. (2)若直线FA ,FB 的斜率互为相反数,且直线l 不与x 轴垂直,探究:直线l 是否过定点?若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.17.过点(0,2)D 的任一直线l 与抛物线220C :x py(p )=>交于两点,A B ,且4OA OB =-. (1)求p 的值.(2)已知,M N 为抛物线C 上的两点,分别过,M N 作抛物线C 的切线12l l 和,且12l l ⊥,求证:直线MN 过定点.(2022届上海市进才中学高三上学期12月联考)18.在平面直角坐标系xOy 中,动点M 到直线4x =的距离等于点M 到点(1,0)D 的距离的2倍,记动点M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)已知斜率为12的直线l 与曲线C 交于A 、B 两个不同点,若直线l 不过点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,设直线PA PB 、的斜率分别为PA PB k k 、,求PA PB k k +的值;(3)设点Q 为曲线C 的上顶点,点E 、F 是C 上异于点Q 的任意两点,以EF 为直径的圆恰过Q 点,试判断直线EF 是否经过定点?若经过定点,请求出定点坐标;若不经过定点,请说明理由.19.在平面直角坐标系xOy 中,M 为直线y =x -2上一动点,过点M 作抛物线C :x 2=y 的两条切线MA ,MB ,切点分别为A ,B ,N 为AB 的中点. (1)证明:MN ①x 轴.(2)直线AB 是否恒过定点?若是,求出这个定点的坐标;若不是,请说明理由. (2022届广东省茂名市五校联盟高三上学期联考)20.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F .,点P 在y 轴正半轴上,12PF F △为直角三角形且面积等于2. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知斜率存在且不为0的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,当点A 关于y 轴的对称点在直线PB 上时,直线l 是否过定点?若过定点,求出此定点;若不过,请说明理由. (2022届江苏省南通市高三上学期期末)21.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C :22x a -22y b=1(a 、b 为正常数..)的右顶点为A ,直线l 与双曲线C 交于P 、Q 两点,且P 、Q 均不是双曲线的顶点,M 为PQ 的中点.(1)设直线PQ 与直线OM 的斜率分别为k 1、k 2,求k 1·k 2的值;(2)若AMPQ =12,试探究直线l 是否过定点?若过定点,求出该定点坐标;否则,说明理由.22.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点,当l x ⊥轴时,2AB =. (1)求抛物线C 的方程;(2)若直线l 交y 轴于点D ,过点D 且垂直于y 轴的直线交抛物线C 于点P ,直线PF 交抛物线C 于另一点Q .①是否存在定点M ,使得四边形AQBM 为平行四边形?若存在,求出定点M 的坐标;若不存在,请说明理由. ①求证:QAF QBF S S △△为定值.参考答案:1.(1) 2214x y +=.(2)证明见解析.【详解】试题分析:(1)根据3P ,4P 两点关于y 轴对称,由椭圆的对称性可知C经过3P ,4P 两点.另外由222211134a b a b +>+知,C 不经过点P 1,所以点P 2在C 上.因此234,,P P P 在椭圆上,代入其标准方程,即可求出C 的方程;(2)先设直线P 2A 与直线P 2B 的斜率分别为k 1,k 2,再设直线l 的方程,当l 与x 轴垂直时,通过计算,不满足题意,再设l :y kx m =+(1m ≠),将y kx m =+代入2214x y +=,写出判别式,利用根与系数的关系表示出x 1+x 2,x 1x 2,进而表示出12k k +,根据121k k +=-列出等式表示出k 和m 的关系,从而判断出直线恒过定点.试题解析:(1)由于3P ,4P 两点关于y 轴对称,故由题设知C 经过3P ,4P 两点. 又由222211134a b a b +>+知,C 不经过点P 1,所以点P 2在C 上. 因此222111314b a b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2241a b ⎧=⎨=⎩. 故C 的方程为2214x y +=.(2)设直线P 2A 与直线P 2B 的斜率分别为k 1,k 2,如果l 与x 轴垂直,设l :x =t ,由题设知0t ≠,且2t <,可得A ,B 的坐标分别为(t,(t,.则121k k +==-,得2t =,不符合题设.从而可设l :y kx m =+(1m ≠).将y kx m =+代入2214x y +=得()222418440kx kmx m +++-=由题设可知()22=16410k m ∆-+>.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=2841km k -+,x 1x 2=224441m k -+.而12121211y y k k x x --+=+ 121211kx m kx m x x +-+-=+ ()()12121221kx x m x x x x +-+=.由题设121k k +=-,故()()()12122110k x x m x x ++-+=. 即()()22244821104141m km k m k k --+⋅+-⋅=++.解得12m k +=-. 当且仅当1m >-时,0∆>,欲使l :12m y x m +=-+,即()1122m y x ++=--, 所以l 过定点(2,1-)点睛:椭圆的对称性是椭圆的一个重要性质,判断点是否在椭圆上,可以通过这一方法进行判断;证明直线过定点的关键是设出直线方程,通过一定关系转化,找出两个参数之间的关系式,从而可以判断过定点情况.另外,在设直线方程之前,若题设中未告知,则一定要讨论直线斜率不存在和存在两种情况,其通法是联立方程,求判别式,利用根与系数的关系,再根据题设关系进行化简.2.(1)2212x y +=,点M 的坐标为,01m n ⎛⎫⎪-⎝⎭ (2)存在,(0,Q【分析】(1)根据椭圆的离心率以及过点P (0,1),可以得出a ,b ,c 的方程,求出2a ,2b 得出椭圆的方程.(2)设点Q 的坐标是()00,Q y ,由条件OQM ONQ ∠=∠转化到正切值的关系,进而转化为斜率求得0y . (1)由题意知,代入点()0,1P ,得2101b+=,①21b =.2212c a =,则2212c a =.由222a b c =+,得2222a b ==.①椭圆C 的方程是2212x y +=.由点()0,1P 和(),A m n 的坐标,得出直线P A 的方程为11n y x m-=+. 令0y =,得1m x n =-,①点M 的坐标为,01m n ⎛⎫⎪-⎝⎭. (2)点(),A m n 在椭圆上,有2212m n +=. 点B 的坐标为(,)m n -,直线PB 的方程为11n y x m+=+-. 令0y =,得1m x n =+,①点N 的坐标为,01m n ⎛⎫⎪+⎝⎭. 设点Q 的坐标是()00,Q y ,则()001tan 1mm n OQM y n y -∠==-,00(1)tan 1y n y ONQ m m n+∠==+. ①OQM ONQ ∠=∠,①tan tan OQM ONQ ∠=∠,即00(1)(1)n y mn y m+=-.①2222022221112m m m y n n m ====--.①0y =点Q的坐标为(0,,①在y轴上存在点(0,Q ,使得OQM ONQ ∠=∠. 3.(1)22y x =,()2,2N (2)证明见解析,定点()3,2-【分析】(1)设抛物线的标准方程为22y px =,利用点到直线距离公式可求出p ,再利用焦半径公式可求出N 点坐标;(2)设直线的方程为x ty b =+,与抛物线联立,利用韦达定理计算2NA NB k k ⋅=-,可得,t b 关系,然后代入直线方程可得定点.【详解】(1)设抛物线的标准方程为22y px =,0p >,其焦点为,02p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭= ①1p =所以抛物线的方程为22y x =.0522p NF x ∴=+=,所以02x =,所以24y =. 因为00y >,所以02y =,所以()2,2N .(2)由题意知,直线的斜率不为0,设直线的方程为x ty b =+(t R ∈),联立方程22,,y x x ty b ⎧=⎨=+⎩得2220.y ty b --=设两个交点211,2y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,2y B y ⎛⎫⎪⎝⎭(12y ≠±,22y ≠±).所以21212Δ480,2,2,t b y y t y y b ⎧=+>⎪+=⎨⎪=-⎩ 所以NA NBk k ⋅=()()122212122242222222y y y y y y --==-++--, 即()()()12121222242442y y y y y y b t ++=+++=-++=-整理得23b t =+,此时()24460t t ∆=++>恒成立,此时直线l 的方程为23x ty t =++,可化为()32x t y -=+, 从而直线过定点()3,2-.4.(1)22113y x +=. 14(3)证明见解析【分析】(1)根据题意可得kAP ·kOP =-1,可求出a ,再由椭圆M 过点P ,将点P 坐标代入椭圆方程可求出2b ,从而可求出椭圆方程,(2)求出直线AP 的方程,设cos Q θθ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,再求出点Q 到直线AP 的距离,从而可表示出①APQ 面积,再利用三角函数的性质可求得结果,(3)解法1:单参数法,由题意易得,直线AD 的方程为y =k 1(x +1),代入x 2+3y 2=1,可求出点D 的坐标,同理求出点E 的坐标,从而可表示出直线DE 的方程,从而可求得结果,解法2:设直线DE 的方程为x =ty +s ,将其代入x 2+3y 2=1,利用根与系数关系,再由k 1k 2=1,可求出s ,从而可求得结果.【详解】(1)由AP ①OP ,可知kAP ·kOP =-1. 又点A 的坐标为(-a ,0),所以112211122a ⋅=--+-,解得a =1.又因为椭圆M 过点P ,所以211144b+=,解得213b =,所以椭圆M 的方程为22113y x +=. (2)由题意易求直线AP 的方程为01110122y x -+=--+,即x -y +1=0.因为点Q 在椭圆M上,故可设cos Q θθ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,又AP =所以1112464APQSπθ⎛⎫==++ ⎪⎝⎭, 当π2π(Z)6k k θ+=∈,即π2π(Z)6k k θ=-∈时,cos 16πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,APQS14. (3)法一:单参数法由题意易得,直线AD 的方程为y =k 1(x +1),代入x 2+3y 2=1,消去y ,得2222111(31)6310k x k x k +++-=,设D (xD ,yD ),则212131(1)31D k x k --⋅=+,即21211313D k x k -=+,所以2111221113211313D k k y k k k ⎛⎫-=+= ⎪++⎝⎭.设E (xE ,yE ),同理可得22221313E k x k -=+,222213E k y k =+.又k 1k 2=1且k 1≠k 2,可得211k k =且k 1≠±1, 所以211221132,33E E k kx y k k -==++, 所以112211122211122112231323133(1)313E D DEE D k k y y k k k k k k x x k k k --++===---+-++ 故直线DE 的方程为21112221112213133(1)13k k k y x k k k ⎛⎫--=- ⎪+++⎝⎭.令y =0,可得22112211133(1)21313k k x k k -+=-=-++. 故直线DE 过定点(-2,0). 法二:双参数法设D (xD ,yD ),E (xE ,yE ).若直线DE 垂直于y 轴,则xE =-xD ,yE =yD ,此时221222111133D E D D D E D D y y y y k k x x x y =⋅===++-与题设矛盾, 若DE 不垂直于y 轴,可设直线DE 的方程为x =ty +s ,将其代入x 2+3y 2=1,消去x , 得(t 2+3)y 2+2tsy +s 2-1=0,则22221,33D E D E ts s y y y y t t --+==++. 又12111(1)(1)D E D ED E D E y y y y k k x x ty s ty s =⋅==++++++, 可得(t 2-1)yDyE +t (s +1)(yD +yE )+(s +1)2=0, 所以2222212(1)(1)(1)033s tst t s s t t ---⋅++⋅++=++, 2222(1)(1)(1)(2)(1)(3)0t s t s ts s t -⋅-++⋅-+++=,化简得(1)(24)0s s ++=, 解得s =-2或s =-1.又DE 不过点A ,即s ≠-1,所以s =-2.所以DE 的方程为x =ty -2. 故直线DE 过定点(-2,0). 5.(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)由题意得出12124MF MF F F +=>,根据椭圆的定义可知曲线C 是以1F ,2F 为焦点,长轴长为4的椭圆,从而可求出椭圆方程;(2)设直线MN 的方程为()1y k x =+或1x ty =-,把直线方程与椭圆方程联立,消元,写韦达;根据点M 的坐标写出点P 的坐标,从而求出直线PN 的方程,证明直线PN 与x 轴的交点为定点即可. (1)因为122F F =,12124MF MF F F +=>,所以曲线C 是以1F ,2F 为焦点,长轴长为4的椭圆, 所以2a =,1c =,b == 所以曲线C 的方程为22143x y +=. (2)解法一:因为直线MN 不与x 轴垂直,所以设直线MN 的方程为()1y k x =+由()221143y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,得()()2222348430k x k x k +++-=,因为点1F 在曲线C 内,所以0∆>恒成立,设()11,M x y ,()22,N x y ,则2122834k x x k +=-+,()21224334k x x k -=+. 因为点P 与点M 关于x 轴对称,所以()11,P x y -. 所以直线PN 的斜率2121+=-PN y y k x x ,直线PN 的方程是()211121y y y y x x x x ++=--.令0y =,得()211211212121x x y x y x y x xy y y y -+=+=++()()()211221112x k x x k x k x x ⋅++⋅+=++()12122122x x x x x x ++++=()2222224382343448234k k k k k k -⎛⎫⨯+- ⎪++⎝⎭==--++. 所以此时直线PN 过定点()4,0-.当直线MN 与x 轴重合时,直线PN 为x 轴,显然过点()4,0-. 综上所述,直线MN 恒过定点()4,0-.解法二:当MN 不与x 轴重合时,设直线MN 的方程为1x ty =-,由221143x ty x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()2234690t y ty +--=,()()()()2226434914410t t t ∆=--⨯+⨯-=+>.设()11,M x y ,()22,N x y ,设122634ty y t +=+,122934y y t =-+. 因为点P 与点M 关于x 轴对称,所以()11,P x y -. 所以直线PN 的斜率2121+=-PN y y k x x ,直线PN 的方程是()211121y y y y x x x x ++=-- 令0y =,得()()()211211112121111ty ty y x x y x xty y y y y ---⎡⎤-⎣⎦=+=+-++122121ty y y y =-+ 22923414634t t t t ⎛⎫- ⎪+⎝⎭=-=-+, 所以此时直线PN 过定点()4,0-.当直线MN 与x 轴重合时,直线PN 为x 轴,显然过点()4,0-. 综上所述,直线MN 恒过定点()4,0-.6.(1)22142x y +=(2)证明见解析,定点坐标为()0,2【分析】(1)计算1224a MF MF =+=,得到椭圆方程.(2)考虑斜率存在和不存在两种情况,联立方程得到根与系数的关系,通过特殊直线得到定点为2(0)Q ,,再计算斜率相等得到证明. (1)设椭圆C 的标准方程为22221(0)x y a b a b+=>>,由已知得124c a MF MF ==+=.所以2a =,2222b a c =-=,所以椭圆C 的标准方程为22142x y +=. (2)当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为1(0)y kx k =+≠.由221421x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得22(21)420k x kx ++-=. 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,22(,)D x y -,则()22122122Δ16821042122k k k x x k x x k x ⎧=++>⎪⎪⎪+=-⎨+⎪⎪=-⎪+⎩,特殊地,当A 的坐标为(2)0,时,12k =-,所以2423x =-,223x =-,143y =, 即24,33B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以点B 关于y 轴的对称点为24,33⎛⎫⎪⎝⎭D ,则直线AD 的方程为2y x =-+.当直线l 的斜率不存在时,直线AD 的方程为0x =.如果存在定点Q 满足条件,则为两直线交点2(0)Q ,, 111112111QA y y k k x x x ---===-,22221QD y k k x x -==-+-, 又因为121212112()2220.QA QD x x k k k k k k x x x x +-=-+=-=-= 所以QA QD k k =,即,,A D Q 三点共线,故直线AD 恒过定点,定点坐标为(0)2,. 7.(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)根据给定条件结合椭圆通径的意义及222a b c =+计算即可得解.(2)设出直线l 方程,再与椭圆C 的方程联立,用点A ,B 的纵坐标表示出点M ,N 的纵坐标,然后借助韦达定理、向量数量积计算即可作答. (1)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点(1,0)F ,则半焦距1c =,当l x ⊥轴时,弦AB 为椭圆的通径,即22||b AB a=,则有223b a =,即232b a =, 而222a b c =+,于是得23102--=a a ,又0a >,解得2a =,b =所以椭圆C 的方程为:22143x y +=. (2)依题意,直线AB 不垂直于y 轴,且过焦点(1,0)F ,设AB 的方程为1x my =+,()11,A x y ,()22,B x y ,由2234121x y x my ⎧+=⎨=+⎩得()2234690m y my ++-=,122634m y y m -+=+,122934y y m -=+, 因点(2,0)P -,则直线PA 的方程为11(2)2y y x x =++,令4x =,得116(4,)2y M x +, 同理可得226(4,)2y N x +,于是有122166),)22(3,(3,FM FN y y x x ==++,则()()()121212212121212663636999223339y y y y y y FM FN x x my my m y y m y y ⋅=+⋅=+=++++++++2222293636(9)349909183693434m m m m m -⋅⨯-+=+=+=--++++, 因此,FM FN ⊥,即F 在以MN 为直径的圆上, 所以以MN 为直径的圆过定点(1,0)F .【点睛】方法点睛:涉及过定点()00,x y 且不垂直于某条坐标轴的直线方程设法,若直线不垂直于x 轴,可设其方程为: ()00y y k x x -=-; 若直线不垂直于y 轴,可设其方程为:.()00x x m y y -=-. 8.(1)2212x y +=(2)证明见解析【分析】(1)根据题意列方程组求得,a b ,即可得到椭圆的标准方程; (2)设()()1122,,,A x y B x y ,分直线AB 斜率存在与不存在两种情况证明.当直线AB 的斜率存在时,设AB :y kx m =+,联立椭圆方程消元后利用韦达定理及判别式求得22212122242221,,2121km m k m x x x x k k -+>+=-⋅=++,由124k k +=求得12k m =-,代入直线方程可证得直线过定点1,12⎛⎫⎪⎝⎭,再考虑直线AB 的斜率不存在时情况,易证得结果.(1)由题意可得2221b c b a b c =⎧⎪=⎨⎪=+⎩,解得1,a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 所以椭圆的方程为2212x y +=.(2)设()()1122,,,A x y B x y .①当直线AB 斜率存在时,设直线AB 方程为y kx m =+, 联立2212y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得()222214220k x kmx m +++-=. 由()()()222222Δ16421228210k m k m k m =-+-=-+>,得2221k m +>.所以2121222422,2121km m x x x x k k -+=-⋅=++.所以12121212121111y y kx m kx m k k x x x x +++++++=+=+()1212214x xk m x x +=++=, 即2241km k m -=-,所以21km k m =--,即()()2122km k m km k m =--=--+, 所以12k m =-,所以11122k y kx m kx k x ⎛⎫=+=+-=-+ ⎪⎝⎭,所以直线AB 过定点1,12⎛⎫⎪⎝⎭.①当直线AB 斜率不存在时,()()1111,,,A x y B x y -,则11121111124y y k k x x x +-++=+==,所以112x =,则直线AB 也过定点1,12⎛⎫⎪⎝⎭.综合①①,可得直线AB 过定点1,12⎛⎫⎪⎝⎭.9.(1)M 的坐标为()4,4,C 的方程为24y x =; (2)直线l 过定点()0,4-.【分析】(1)利用抛物线定义求出0x ,进而求出p 值即可得解.(2)设出直线l 的方程x my n =+,再联立直线l 与抛物线C 的方程,借助韦达定理探求出m 与n 的关系即可作答.【详解】(1)抛物线2:2C y px =的准线:2px =-,于是得0522p p MF x =+=,解得02x p =, 而点M 在C 上,即2164p =,解得2p =±,又0p >,则2p =, 所以M 的坐标为()4,4,C 的方程为24y x =.(2)设()()1122,,,A x y B x y ,直线l 的方程为x my n =+,由24x my n y x=+⎧⎨=⎩消去x 并整理得:2440y my n --=,则()2160m n ∆=+>,124y y m +=,124y y n =-,因此,121222121212444444144444444MA MB y y y y k k y y x x y y ----⋅=⋅=⋅=⋅=--++--, 化简得()121240y y y y ++=,即4n m =,代入l 方程得4x my m =+,即()40x m y -+=,则直线l 过定点()0,4-,所以直线l 过定点()0,4-.【点睛】思路点睛:直线与圆锥曲线相交,直线过定点问题,设出直线的斜截式方程,与圆锥曲线方程联立,借助韦达定理求出直线斜率与纵截距的关系即可解决问题. 10.(1)2214x y +=;(2)()4,0Q .【分析】(1(2,0)在椭圆C上,由2222c e a a a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩求解;(2)设()()()()112222,,,,,,,0A x y B x y B x y Q n '-,直线AB 的方程为()()10y k x k =-≠,与椭圆方程联立,则直线AB '的方程()121112y y y y x x x x +-=--,令0y =,结合韦达定理求解. 【详解】(1)因为椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>(2,0)在椭圆C 上,所以2222c e a a a b c⎧==⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得21a b =⎧⎨=⎩,所以椭圆C 的标准方程2214x y +=;(2)()()()()112222,,,,,,,0A x y B x y B x y Q n '-, 直线AB 的方程为()()10y k x k =-≠,联立()22114y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()2222148440k x k x k +-+-=, 由韦达定理得22121222844,1414k k x x x x k k -+=⋅=++, 直线AB '的方程为()121112y y y y x x x x +-=--, 令0y =,得()112122111212y x x x y x y n x y y y y -+=-+=++,又()()1122=1,=1y k x y k x --, 所以()()11212121121242y x x x x x x n x y y x x --+=-+==++-,所以直线AB '与x 轴的交点Q 是定点,其坐标是()4,0Q . 11.(1)2214x y +=(2)是,以线段PQ 为直径的圆过x轴上的定点(.【分析】(1)由椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点可求椭圆C 的方程;(2)直线(1)(0)y k x k =-≠代入椭圆方程,求出P ,Q 的坐标,利用以线段PQ 为直径的圆过x 轴上的定点0(N x ,0),则等价于0PN QN ⋅=恒成立,即可得出结论.【详解】(1)解:由题意得222221314c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得2a =,1b =.①椭圆C 的方程是2214x y +=.(2)解:以线段PQ 为直径的圆过x 轴上的定点.直线(1)(0)y k x k =-≠代入椭圆可得2222(14)8440k x k x k +-+-=. 设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,则有2122814k x x k +=+,21224414k x x k -=+.又因为点M 是椭圆C 的右顶点,所以点(2,0)M . 由题意可知直线AM 的方程为11(2)2y y x x =--,故点11(0,2)2y x P --. 直线BM 的方程为22(2)2y y x x =--,故点222(0,)2y Q x --.若以线段PQ 为直径的圆过x 轴上的定点0(N x ,0),则等价于0PN QN =恒成立. 又因为0(PN x =,112)2y x -,0(QN x =,222)2y x -, 所以21201222022y y PN QN x x x ⋅=+⋅=--恒成立. 又因为212121224(2)(2)2()414k x x x x x x k --=-++=+,()()221212231114k y y k x x k -=--=+,所以22120012223022y y x x x x +⋅=-=--,解得0x = 故以线段PQ 为直径的圆过x轴上的定点(0). 12.(①) 24x y =-,1y =; (①)见解析.【分析】(①)由题意结合点的坐标可得抛物线方程,进一步可得准线方程;(①)联立准线方程和抛物线方程,结合韦达定理可得圆心坐标和圆的半径,从而确定圆的方程,最后令x =0即可证得题中的结论.【详解】(①)将点2,1代入抛物线方程:()2221p =⨯-可得:2p =,故抛物线方程为:24x y =-,其准线方程为:1y =. (①)很明显直线l 的斜率存在,焦点坐标为()0,1-,设直线方程为1y kx =-,与抛物线方程24x y =-联立可得:2440x kx +-=. 故:12124,4x x k x x +=-=-.设221212,,,44x x M x N x ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则12,44OM ON x x k k =-=-,直线OM 的方程为14x y x =-,与1y =-联立可得:14,1A x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,同理可得24,1B x ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 易知以AB 为直径的圆的圆心坐标为:1222,1x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,圆的半径为:1222x x -, 且:()1212122222x x k x x x x ++==,12222x x -==则圆的方程为:()()()2222141x k y k -++=+,令0x =整理可得:2230y y +-=,解得:123,1y y =-=, 即以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点()()0,3,0,1-.【点睛】本题主要考查抛物线方程的求解与准线方程的确定,直线与抛物线的位置关系,圆的方程的求解及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.13.(1)2213x y -=;(2)证明见解析.【分析】(1)根据渐近线的倾斜角可得3a b ,由已知及点线距离公式求参数,进而写出双曲线C 的方程;(2)设1l 为()1y k x =-且0k ≠、()11,M x y ,()22,N x y (12x x ≠),联立双曲线方程应用韦达定理、两点式求MQ k ,再由点斜式写出MQ 的方程,令0y =化简求x ,即可证明定点. (1)依题意,渐近线l 为by x a=,即0bx ay -=.由πtan 6b a ==3a b .①1F ,2F 到渐近线lbcb c==,12OF OF c ==, ①两垂足间的距离为2a ==a =1b =. ①双曲线C 的方程为2213x y -=.(2)依题意,得直线1l 的斜率存在且不为0.设1l 为()1y k x =-且0k ≠,代入双曲线C 的方程中,消去y ,整理得()2222136330k xk x k -+--=.①直线1l 与双曲线C 交于两点,①()()()222221306413330k k k k ⎧-≠⎪⎨∆=---->⎪⎩,解得212k <且213k ≠. 设()11,M x y ,()22,N x y (12x x ≠),则()22,Q x y -,2122613k x x k +=--,21223313k x x k +=--,则()1212121212122MQ k x x k y y kx k kx k k x x x x x x +-+-+-===---, ①直线MQ 的方程为()()1211122k x x ky y x x x x +--=--,令0y =,则()()1121122y x x x x k x x k --=++-()()()()11212111222kx k x x k x x x kx k x x k---++-=+-()()221121211211222kx kx x kx kx kx kx x kx k x x k---+++-=+-()()12121222kx x k x x k x x k-+=+-222222336213136213k k k k k k k k k k ⎛⎫+-⋅--⋅ ⎪--⎝⎭=-⋅--33336663626k k k k k k --+==--+. ①直线MQ 过x 轴上的定点(3,0). 14.(1)()221243x y x +=≠±;(2)证明见解析.【分析】(1)设点P 的坐标为(),x y ,利用斜率公式结合已知条件可求得曲线C 的方程,并注明2x ≠±;(2)设直线AP 与BQ 交点为()4,M m ,求出点P 、Q 的方程,对直线PQ 的斜率是否存在进行分类讨论,写出直线PQ 的坐标,即可得出直线PQ 所过定点的坐标. (1)解:设点P 的坐标为(),x y , 直线PA 与PB 的斜率分别为2PA y k x =+,2PB yk x =-,其中2x ≠±, 由已知得3224y y x x ⋅=-+-,化简得22143x y +=,由已知得2x ≠±, 故曲线C 的方程为()221243x y x +=≠±. (2)证明:设直线AP 与BQ 交点为()4,M m ,则直线AP 的方程为()26my x =+, 由()22263412m y x x y ⎧=+⎪⎨⎪+=⎩得()222227441080m x m x m +++-=, 设(),P P P x y ,则224108227P m x m --=+,即2254227P m x m -=+,()2182627P P m my x m =+=+, 同理,直线BQ 的方程为()22my x =-,与椭圆方程联立,消去y 整理得()2222344120m x m x m +-+-=,设(),Q Q Q x y ,则2241223Q m x m -=+,即22263Q m x m -=+,()26223Q Q m m y x m -=-=+. 当3m ≠±时,直线PQ 的斜率为269P Q PQ P Qy y mk x x m -==---, 此时直线PQ 的方程为22226626393m m m y x m m m ⎛⎫-+=-- ⎪+-+⎝⎭, 化简得:()2619my x m =---,故直线PQ 过定点()1,0. 当3m =±时,可得1P Q x x ==,所以直线PQ 也过定点()1,0. 综上所述:直线PQ 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”: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()00,x y ,常利用直线的点斜式方程()00y y k x x -=-或截距式y kx b =+来证明.15.(1)2x =(2)存在,(N -或N【分析】(1)根据点斜式设出直线方程,再由与圆相切求解即可;(2)利用点差法求出AB 中点M ,得出直线方程,再由圆的性质利用1||||2MN AB =求解即可. (1)抛物线焦点为(0,)2p,直线l斜率2tan 3k π==所以直线方程为2p y =+,由圆与直线相切可得,|22p =由0p >可解得p =所以抛物线方程为2x =. (2)设1111(,),(,)A x y B x y ,因为A ,B关于直线y x =+所以设AB 中点00(,)M x y在y x =+1k =-,由222211x x ⎧=⎪⎨=⎪⎩相减可得,21211y y k x x -===--,所以1202x x x +==- 又00(,)M x y在y x =+所以0y =所以直线1l的方程为0x y +,联立抛物线消元得2120x +-=,121212x x x x ∴+=-=-,||AB ∴= 若存在点N 00(2,)y y -, 则1||||2MN AB =,即2200(2)48y y -+=,解得0y =0y =即存在点(N -或N 满足条件. 【点睛】方法点睛:存在性问题,一般假设符合条件的点存在,本题以以AB 为直径的圆恰好过点N ,可考虑,NA NB 垂直建立关系,也可考虑1||||2NM AB =建立关系求解. 16.(1)316-; (2)过定点,(4,0)﹒【分析】(1)由AM MB =值M 为AB 中点,由点差法即可得OM 的斜率;(2)根据椭圆对称性,结合已知条件可知l 过定点时,定点应该在x 轴上,设定点为(t ,0),写出直线方程,联立直线与椭圆方程根据韦达定理得到根与系数的关系,再由直线FA ,FB 的斜率互为相反数列出方程,即可求得定点坐标﹒ (1)设()11,A x y ,()22,B x y ,依题意,M 为线段AB 的中点,①A ,B 在椭圆C 上,故221122221,431,43x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ 两式相减可得()()()()12121212043x x x x y y y y +-+-+=,则()()()()12121212304y y y y x x x x +-+=+-, 故3404OM k +=,解得316OM k =-. (2)假设定点存在,根据椭圆对称性,可知该直线所过定点在x 轴上,设定点坐标为(,0)t , 则直线l 的方程为()y k x t =-,联立22(),143y k x t x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 整理得()222223484120k x k tx k t +-+-=,则2122834k tx x k+=+,2212241234k t x x k -=+. 设直线FA ,FB 的斜率分别为1k ,2k ,由题可知(1,0)F , 则12121211y yk k x x +=+-- ()()121211k x t k x t x x --=+--()()()()()()1221121111x t x x t x kx x --+--=--()()121212122(1)21x x t x x tkx x x x -+++=-++0=.即222222222222412882488682(1)20343434k t k t k t k t k t t k t t t k k k ----++⋅-++==+++,①2460t -+=,4t =, 即直线l 过定点(4,0).【点睛】解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x (或y )建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.17.(1)2p = (2)证明见解析【分析】(1) 设1122(,),(,)A x y B x y ,直线l 的方程为2y kx =+,与抛物线方程联立, 可求1212,x x x x +⋅,由4OA OB =-列方程求p 的值;(2) 设3344(,),(,)M x y N x y 利用导数的几何意义求切线12l l 和的方程,根据12l l ⊥可得344x x =-,化简直线MN 的方程,证明直线MN 过定点. (1)设1122(,),(,)A x y B x y ,直线l 的方程为2y kx =+,与抛物线方程联立,。
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定点、定直线、定值专题1、已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若直线l :y kx m =+与椭圆C 相交于A ,B 两点(A B ,不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.【标准答案】(I)由题意设椭圆的标准方程为22221(0)x y a b a b +=>>3,1a c a c +=-=,22,1,3a c b ===221.43x y ∴+= (II)设1122(,),(,)A x y B x y ,由22143y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=,22226416(34)(3)0m k k m ∆=-+->,22340k m +->.212122284(3),.3434mk m x x x x k k-⇒+=-⋅=++22221212121223(4)()()().34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -⋅=+⋅+=+++=+以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 1AD BD k k ⋅=-,1212122y yx x ∴⋅=---, (最好是用向量点乘来)1212122()40y y x x x x +-++=,2222223(4)4(3)1640343434m k m mkk k k --+++=+++,2271640m mk k ++=,解得1222,7km k m =-=-,且满足22340k m +->. 当2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知矛盾;当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0).7综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2(,0).72、已知椭圆C的离心率e =,长轴的左右端点分别为()1A 2,0-,()2A 2,0。
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设直线x my 1=+与椭圆C 交于P 、Q 两点,直线1A P 与2A Q 交于点S 。
试问:当m 变化时,点S 是否恒在一条定直线上?若是,请写出这条直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由。
解法一:(Ⅰ)设椭圆C 的方程为()2222x y 1a b 0a b +=>>。
…………………1分∵a 2=,c e a ==c =222b a c 1=-=。
……………… 4分∴椭圆C 的方程为222x y 14+=。
……………………………………… 5分(Ⅱ)取m 0,=得P ,Q 1,⎛⎛ ⎝⎭⎝⎭,直线1A P的方程是y =+ 直线2A Q的方程是y =交点为(1S . …………7分,若P 1,,Q ⎛⎛ ⎝⎭⎝⎭,由对称性可知交点为(2S 4,. 若点S 在同一条直线上,则直线只能为:x 4=。
…………………8分以下证明对于任意的m,直线1A P 与直线2A Q 的交点S 均在直线:x 4=上。
事实上,由22x y 14x my 1⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得()22my 14y 4,++=即()22m 4y 2my 30++-=,记()()1122P x ,y ,Q x ,y ,则1212222m 3y y ,y y m 4m 4--+==++。
………… 9分设1A P 与交于点00S (4,y ),由011y y ,42x 2=++得1016y y .x 2=+设2A Q 与交于点00S (4,y ),''由022y y ,42x 2'=--得2022y y .x 2'=- (10)1200126y 2y y y x 2x 2'-=-+-()()()()1221126y my 12y my 3x 2x 2--+=+-()()()1212124my y 6y y x 2x 2-+=+- ()()221212m 12mm 4m 40x 2x 2---++==+-,……12分 ∴00y y '=,即0S 与0S '重合,这说明,当m 变化时,点S 恒在定直线:x 4=上。
13分解法二:(Ⅱ)取m 0,=得P ,Q 1,⎛⎛ ⎝⎭⎝⎭,直线1A P的方程是y 直线2A Q的方程是y =交点为(1S . ………………………………………… 7分 取m 1,=得()83P ,,Q 0,155⎛⎫- ⎪⎝⎭,直线1A P 的方程是11y x ,63=+直线2A Q 的方程是1y x 1,2=-交点为()2S 4,1.∴若交点S 在同一条直线上,则直线只能为:x 4=。
……………8分以下证明对于任意的m,直线1A P 与直线2A Q 的交点S 均在直线:x 4=上。
事实上,由22x y 14x my 1⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得()22my 14y 4,++=即()22m4y 2my 30++-=,记()()1122P x ,y ,Q x ,y ,则1212222m 3y y ,y y m 4m 4--+==++。
………………9分 1A P 的方程是()11y y x 2,x 2=++2A Q 的方程是()22y y x 2,x 2=--消去y,得()()1212y yx 2x 2x 2x 2+=-+-…①以下用分析法证明x 4=时,①式恒成立。
要证明①式恒成立,只需证明12126y 2y ,x 2x 2=+-即证()()12213y my 1y my 3,-=+即证()12122my y 3y y .=+………………②∵()1212226m 6m2my y 3y y 0,m 4m 4---+=-=++∴②式恒成立。
这说明,当m 变化时,点S 恒在定直线:x 4=上。
解法三:(Ⅱ)由22x y 14x my 1⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得()22my 14y 4,++=即()22m 4y 2my 30++-=。
记()()1122P x ,y ,Q x ,y ,则1212222m 3y y ,y y m 4m 4--+==++。
…………… 6分 1A P 的方程是()11y y x 2,x 2=++2A Q 的方程是()22yy x 2,x 2=-- ……7分由()()1122y y x 2,x 2y y x 2,x 2⎧=+⎪+⎪⎨⎪=-⎪-⎩得()()1212y y x 2x 2,x 2x 2+=-+- …………………9分即()()()()21122112y x 2y x 2x 2y x 2y x 2++-=+--()()()()21122112y my 3y my 12y my 3y my 1++-=+--1221212my y 3y y 23y y +-=+ 112211232m 2m 3y y m 4m 424.2m 3y y m 4--⎛⎫+-- ⎪++⎝⎭==-⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭………………………………12分这说明,当m 变化时,点S 恒在定直线:x 4=上。
……………… 13分3、已知椭圆E 的中心在原点,焦点在x 轴上,椭圆上的点到焦点的距离的最小值1,离心率为e(Ⅰ)求椭圆E 的方程; (Ⅱ)过点()1,0作直线交E 于P 、Q 两点,试问:在x 轴上是否存在一个定点M ,MP MQ ⋅为定值?若存在,求出这个定点M 的坐标;若不存在,请说明理由﹒解:(I )设椭圆E 的方程为2222x y 1a b +=,由已知得:a c 1c a⎧-=⎪⎨=⎪⎩ 。
2分a c 1⎧=⎪∴⎨=⎪⎩222b a c 1=-=∴椭圆E 的方程为22x y 12+=。
3分 (Ⅱ)法一:假设存在符合条件的点M(m,0),又设1122P(x ,y ),Q(x ,y ),则:11221212MP (x m,y ),MQ (x m,y ),MP MQ (x m)(x m)y y =-=-⋅=-⋅-+2121212x x m(x x )m y y =-+++。
5分①当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为:y k(x 1)=-,则由22x y 12y k(x 1)⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得222x 2k (x 1)20+--= 2222(2k 1)x 4k x (2k 2)0+-+-=221212224k 2k 2x x ,x x 2k 12k 1-+=⋅=++ 7分222121212122k y y k (x 1)(x 1)k [x x (x x )1]2k 1=--=-++=-+ 所以22222222k 24k k MP MQ m m 2k 12k 12k 1-⋅=-⋅+-+++2222(2m 4m 1)k (m 2)2k 1-++-=+ 9分 对于任意的k 值,MP MQ ⋅为定值,所以222m 4m 12(m 2)-+=-,得5m 4=,所以57M(,0),MP MQ 416⋅=-; 11分②当直线l 的斜率不存在时,直线1212121l:x 1,x x 2,x x 1,y y 2=+===-由5m 4=得7MP MQ 16⋅=-综上述①②知,符合条件的点M 存在,起坐标为5(,0)4﹒ 13分法二:假设存在点M(m,0),又设1122P(x ,y ),Q(x ,y ),则:1122MP (x m,y ),MQ (x m,y )=-=-1212MP MQ (x m)(x m)y y ⋅=-⋅-+=2121212x x m(x x )m y y -+++….5分①当直线l 的斜率不为0时,设直线l 的方程为x ty 1=+,由22x y 12x ty 1⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得22(t 2)y 2ty 10++-=1212222t 1y y ,y y t 2t 2--∴+=⋅=++ 7分 222212122121222t 2t t 22t 2x x (ty 1)(ty 1)t y y t(y y )1t 2t 2--++-+=+⋅+=+++==++ 221212222t 2t 44x x t(y y )2t 2t 2-+++=++==++ 222222t 24m 1MP MQ m t 2t 2t 2-+∴⋅=-+-+++2222(m 2)t 2m 4m 1t 2-+-+=+ 9分 设MP MQ ⋅=λ则2222(m 2)t 2m 4m 1t 2-+-+=λ+2222222(m 2)t 2m 4m 1(t 2)(m 2)t 2m 4m 120∴-+-+=λ+∴--λ+-+-λ=22m 202m 4m 120⎧--λ=⎪∴⎨-+-λ=⎪⎩5m 4716⎧=⎪⎪∴⎨⎪λ=-⎪⎩5M(,0)4∴ 11分 ②当直线l 的斜率为0时,直线l:y 0=,由5M(,0)4得:55257MP MQ (2)()2441616⋅=⋅=-=-综上述①②知,符合条件的点M 存在,其坐标为5(,0)4。