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文檔簡介
第第頁【解析】【備考2024】2023年高考數(shù)學(xué)新高考一卷真題變式分層精準(zhǔn)練:第22題登錄二一教育在線組卷平臺助您教考全無憂
【備考2024】2023年高考數(shù)學(xué)新高考一卷真題變式分層精準(zhǔn)練:第22題
一、原題
1.(2023·新高考Ⅰ卷)在直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)P到x軸的距離等于點(diǎn)P到點(diǎn)(0,)的距離,記動點(diǎn)P的軌跡為W.
(1)求W的方程;
(2)已知矩形ABCD有三個頂點(diǎn)在W上,證明:矩形ABCD的周長大于.
【答案】(1)設(shè),由題意可得,化簡得,
所以動點(diǎn)P的軌跡方程W為
(2)假設(shè)三點(diǎn)在W上,設(shè)且,因?yàn)锳BCD為矩形,所以,
所以,
又,所以,
矩形ABCD周長
不妨設(shè)且
原式
令,,,,
∴當(dāng)時,,單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,單調(diào)遞增。∴
∴原式,即矩形ABCD的周長大于
【知識點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)最大(?。┲担黄矫鎯?nèi)兩點(diǎn)間的距離公式;拋物線的定義
【解析】【分析】(1)利用兩點(diǎn)間距離等于點(diǎn)到坐標(biāo)軸距離,求軌跡方程。
(2)利用矩形的兩邊垂直向量表示建立等式,尋找等量關(guān)系,利用兩點(diǎn)間距離表示周長進(jìn)而利用不等式的知識進(jìn)行化簡與放縮轉(zhuǎn)化成單變量最值問題,結(jié)合導(dǎo)數(shù)分析其最值可得.
二、基礎(chǔ)
2.(2022·邯鄲模擬)平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)在軸右側(cè),且到點(diǎn)的距離比其到軸距離多1.
(1)求點(diǎn)軌跡的方程;
(2)過點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn),是軸上一點(diǎn).若是正三角形,求直線的斜率.
【答案】(1)解:設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,且.
由題意,
整理得
(2)解:由題意可知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,,,AB的中點(diǎn)
聯(lián)立方程得
則,且,
從而,即
設(shè),由于為正三角形,則
,即,即
又∵,,
,
故,即,
即
即,解得,
直線的斜率
【知識點(diǎn)】軌跡方程;拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)首先設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),然后由已知條件代入整理即可得出點(diǎn)P的軌跡方程。
(2)根據(jù)題意設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),再由斜截式設(shè)出直線的方程再聯(lián)立直線與拋物線的方程,消去x等到關(guān)于y的一元二次方程結(jié)合韋達(dá)定理即可得到關(guān)于m的兩根之和與兩根之積的代數(shù)式,結(jié)合斜率公式即可得出a與m的關(guān)系式,并把結(jié)果代入到弦長公式整理化簡計算出m的取值,從而得出斜率的值。
3.(2023高二上·河池期末)已知M,N是橢圓的上頂點(diǎn)和右頂點(diǎn),且直線的斜率為.
(1)求橢圓E的離心率;
(2)設(shè)A為橢圓E的左頂點(diǎn),B為橢圓E上一點(diǎn),C為橢圓E上位于第一象限內(nèi)的一點(diǎn),且,求直線的斜率.
【答案】(1)解:橢圓的上頂點(diǎn)為和右頂點(diǎn)為,
因?yàn)橹本€的斜率為,
所以,,
所以離心率為,
(2)解:因?yàn)殡x心率,所以,則,
所以橢圓方程為,,
設(shè),
則,得,則,
因?yàn)樵跈E圓上,所以,,
解得,
則直線的斜率為,
【知識點(diǎn)】斜率的計算公式;橢圓的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)由橢圓的簡單性質(zhì)即可求出頂點(diǎn)的坐標(biāo),由此即可求出直線的斜率,結(jié)合橢圓里a、b、c的關(guān)系以及離心率公式,計算出結(jié)果即可。
(2)根據(jù)題意由離心率公式以及橢圓里a、b、c的關(guān)系,整理化簡即可得出a與b的關(guān)系,設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合向量坐標(biāo)運(yùn)算公式,即可得出再把之間的關(guān)系,再把點(diǎn)的坐標(biāo)代入到橢圓的方程,結(jié)合離心率公式整理化簡即可得出答案。
4.(2023高二上·白云期末)動點(diǎn)與定點(diǎn)的距離和它到定直線的距離的比是,記動點(diǎn)M的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)已知過點(diǎn)的直線與曲線C相交于兩點(diǎn),,請問點(diǎn)P能否為線段的中點(diǎn),并說明理由.
【答案】(1)解:動點(diǎn)與定點(diǎn)的距離和它到定直線的距離的比是
則
等式兩邊平方可得:
化簡得曲線C的方程為:
(2)解:點(diǎn)不能為線段的中點(diǎn),理由如下:
由(1)知,曲線C的方程為:
過點(diǎn)的直線斜率為,,
因?yàn)檫^點(diǎn)的直線與曲線C相交于兩點(diǎn),
所以,兩式作差并化簡得:①
當(dāng)為的中點(diǎn)時,則,②
將②代入①可得:
此時過點(diǎn)的直線方程為:
將直線方程與曲線C方程聯(lián)立得:
,
,無解
與過點(diǎn)的直線與曲線C相交于兩點(diǎn)矛盾
所以點(diǎn)不能為線段的中點(diǎn)
【知識點(diǎn)】斜率的計算公式;軌跡方程;曲線與方程;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由點(diǎn)到直線的距離公式和兩點(diǎn)間的距離公式,整理化簡即可得出曲線的方程。
(2)由(1)的結(jié)論結(jié)合斜率的坐標(biāo)公式,利用設(shè)而不求法設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合點(diǎn)差法以及中點(diǎn)的坐標(biāo)公式,計算出k的取值由此即可得出直線的方程,再聯(lián)立直線與曲線的方程消元后得到關(guān)于x的方程,結(jié)合二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)即可得出結(jié)論與已知條件矛盾,從而即可得出結(jié)論。
5.(2023高二上·河池期末)已知雙曲線的離心率為2,且過點(diǎn).
(1)求雙曲線C的方程;
(2)已知直線與雙曲線C交于不同的兩點(diǎn)A,B,且線段的中點(diǎn)為,當(dāng)時,求的值.
【答案】(1)解:由已知,,所以,
且過點(diǎn),所以,解得,,
所以雙曲線C的方程為.
(2)解:設(shè),
由得,
所以,,
即,,所以.
【知識點(diǎn)】雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;雙曲線的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由已知條件即可得出a與b的關(guān)系,再把點(diǎn)的坐標(biāo)代入計算出a與b的值,由此即可得出橢圓的方程。
(2)利用設(shè)而不求法設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),由斜截式設(shè)出直線的方程再聯(lián)立直線與橢圓的方程,消去y等到關(guān)于x的一元二次方程結(jié)合韋達(dá)定理即可得到關(guān)于m的兩根之和與兩根之積的代數(shù)式,然后把結(jié)果代入到代數(shù)式整理化簡計算出結(jié)果即可。
6.(2023高二上·太原期末)已知定點(diǎn),動點(diǎn)到點(diǎn)F的距離比它到y(tǒng)軸的距離大1.
(1)求動點(diǎn)P的軌跡方程;
(2)過的直線,分別與點(diǎn)P的軌跡相交于點(diǎn)M,N(均異于點(diǎn)Q),記直線,的斜率分別為,,若,求證:直線MN的斜率為定值.
【答案】(1)解:由題設(shè),,則,又,
∴,故動點(diǎn)P的軌跡方程為.
(2)解:由題設(shè),令為,為,
聯(lián)立拋物線,可得:,若,,
∴,則,同理可得,則,
∴,為定值.
【知識點(diǎn)】直線的斜率;軌跡方程;拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由已知條件結(jié)合拋物線的定義,整理化簡即可得出點(diǎn)P的軌跡方程。
(2)根據(jù)題意由斜截式設(shè)出直線的方程再聯(lián)立直線與橢圓的方程,消去y等到關(guān)于x的一元二次方程,由此求解出x的取值,再由斜率的坐標(biāo)公式代入整理化簡計算出結(jié)果即可。
7.(2023高二上·包頭期末)已知拋物線,準(zhǔn)線方程為.
(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若定點(diǎn),直線l與地物線C交于A,B兩點(diǎn),且,求直線l的斜率.
【答案】(1)解:因?yàn)闇?zhǔn)線方程為.所以,即.
所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)解:設(shè),由可得
,從而有,即,
化簡得
因?yàn)橹本€l過點(diǎn),所以設(shè)直線l的方程為,
將其與拋物線C的方程聯(lián)立得,
故,.
而
,即,解得或﹣1,
所以直線l的斜率為或﹣1.
【知識點(diǎn)】斜率的計算公式;拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;拋物線的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由拋物線的簡單性質(zhì)結(jié)合已知條件,計算出P的值從而即可得出拋物線的方程。
(2)由設(shè)而不求法設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合向量的坐標(biāo)公式由已知條件計算出點(diǎn)的坐標(biāo),由此即可求出直線的方程再聯(lián)立拋物線的方程消元后,結(jié)合韋達(dá)定理以及向量的坐標(biāo)公式,代入計算出m的取值,由此即可得出斜率的值。
8.(2023高二上·大連期末)已知拋物線C:上的點(diǎn)T(3,t)到焦點(diǎn)F的距離為4.
(1)求p的值;
(2)設(shè)A,B是拋物線C上分別位于x軸兩側(cè)的兩個動點(diǎn),且,其中O為坐標(biāo)原點(diǎn).求證:直線AB過定點(diǎn).
【答案】(1)解:由拋物線定義得,
(2)解:設(shè)直線的方程為:,
聯(lián)立,消去得:,則,
由得:,所以或(舍)
即,所以直線的方程為,所以直線過定點(diǎn).
【知識點(diǎn)】恒過定點(diǎn)的直線;拋物線的定義;拋物線的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由拋物線的定義,整理化簡計算出P的取值,從而即可得出拋物線的方程。
(2)根據(jù)題意由斜截式設(shè)出直線的方程再聯(lián)立直線與橢圓的方程,消去x等到關(guān)于y的一元二次方程結(jié)合韋達(dá)定理得到關(guān)于m和n的兩根之和與兩根之積的代數(shù)式,結(jié)合數(shù)量積的坐標(biāo)公式計算出n的值,從而得出直線的方程,由此即可求出定點(diǎn)的坐標(biāo)。
9.(2022高三上·海口)已知雙曲線的虛軸長為4,直線2x-y=0為雙曲線C的一條漸近線.
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)記雙曲線C的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,過點(diǎn)T(2,0)的直線l交雙曲線C于點(diǎn)M,N(點(diǎn)M在第一象限),記直線MA斜率為,直線NB斜率為,求證:為定值.
【答案】(1)虛軸長為4,,即,
直線為雙曲線的一條漸近線,
,,
故雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由題意知,,,
由題可知,直線l斜率不能為零,故可設(shè)直線的方程為,
設(shè),,,
聯(lián)立,得,
,,
,
直線的斜率,直線的斜率,
,為定值.
【知識點(diǎn)】斜率的計算公式;雙曲線的定義;雙曲線的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由雙曲線的方程求出b的取值,再由雙曲線的漸近線方程計算出a的取值,由此即可得出雙曲線的方程。
(2)由已知條件即可得出直線的方程,再聯(lián)立直線與雙曲線的方程,消元后得到關(guān)于y的方程,結(jié)合韋達(dá)定理計算出兩根之和與兩根之積的關(guān)于n的代數(shù)式,然后由直線斜率的坐標(biāo)公式代入整理化簡計算出結(jié)果即可。
三、提高
10.已知橢圓的離心率為,點(diǎn)在橢圓上.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)的直線與橢圓交于兩點(diǎn),求的最大值.
【答案】(1)解:由橢圓的離心率為,可得,可得,
設(shè)橢圓方程,將點(diǎn)代入方程,可得,
故方程為.
(2)解:設(shè)且,
聯(lián)立方程,整理得,
由,可得,且,,
又由原點(diǎn)到的距離,
由圓錐曲線的弦長公式,可得,
所以
令,可得
當(dāng)且僅當(dāng),即時,面積取到最大值
【知識點(diǎn)】橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;橢圓的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)由橢圓的離心率為得,設(shè)橢圓方程,將點(diǎn)代入得,即橢圓方程;
(2)設(shè)與橢圓方程聯(lián)立結(jié)合韋達(dá)定理得,,利用點(diǎn)到直線距離公式和弦長公式得結(jié)合基本不等式求面積的最大值.
11.(2023高二下·深圳期末)已知雙曲線的離心率為,且的一個焦點(diǎn)到其一條漸近線的距離為1.
(1)求的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)為的左頂點(diǎn),若過點(diǎn)的直線與的右支交于兩點(diǎn),且直線與圓分別交于兩點(diǎn),記四邊形的面積為,的面積為,求的取值范圍.
【答案】(1)解:由題可知是雙曲線的一條漸近線方程,右焦點(diǎn)為,
所以右焦點(diǎn)到漸近線的距離,
又因?yàn)?,所以,則依題意可得,
由離心率,解得,
所以雙曲線的方程為.
(2)解:如圖所示,
由(1)知,,
設(shè)直線的方程:,
由得,
因?yàn)橹本€與雙曲線的右支交于兩點(diǎn),
所以解得,
,
所以,
設(shè),且,
所以,即,所以,
又因?yàn)?,所以?/p>
由,得,
所以,同理可得,
由得,
所以,同理可得,
所以
,
令,由,得,
所以,
令,
因?yàn)樵趨^(qū)間上為增函數(shù),
所以的取值范圍為,
又因?yàn)椋?/p>
所以的取值范圍為.
【知識點(diǎn)】雙曲線的簡單性質(zhì);雙曲線的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)首先根據(jù)右焦點(diǎn)到漸近線的距離為可求出b,再根據(jù)離心率可求出a,即可求出雙曲線的方程;
(2)首先將直線PQ與雙曲線的方程進(jìn)行聯(lián)立,可求出,設(shè),根據(jù)以及,可得,將直線AP與雙曲線的方程進(jìn)行聯(lián)立,可用m表示出和,即可用m表示出,令,將求的取值范圍轉(zhuǎn)化為求,即可求出答案.
12.(2023高二下·安寧期末)已知橢圓,(,),過橢圓的右焦點(diǎn)作垂直于軸的直線交橢圓于,兩點(diǎn).
(1)求橢圓的方程;
(2)若,是橢圓上位于兩側(cè)的動點(diǎn),當(dāng),運(yùn)動時,始終保持平分,求證:直線的斜率為定值.
【答案】(1)解:由題意知,點(diǎn)在橢圓上,即,解得:,
所以橢圓的方程為:;
(2)解:由題意知直線的斜率存在,設(shè)直線的斜率為,
因?yàn)槠椒?,所以直線的斜率為,
則直線為:,直線為:,
聯(lián)立直線與橢圓:
消得:
解得:,,
同理可得:,,
所以
所以,
即直線的斜率為定值.
【知識點(diǎn)】橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
【解析】【分析】本題考查橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程和過橢圓的直線問題,
(1)由題中已知條件可以確定又焦點(diǎn)F2的橫坐標(biāo)為2,又因?yàn)辄c(diǎn)A在橢圓上聯(lián)立方程即可求出a2、b2的值,從而得到橢圓C的方程;
(2)因?yàn)镸、N是橢圓上位于AB兩側(cè)的動點(diǎn),所以AM、AN的斜率存在,設(shè)出AM、AN的斜率,寫出AM、AN的方程,聯(lián)立方程組求解即可.
13.(2023高二下·黃浦期末)橢圓的方程為,、為橢圓的左右頂點(diǎn),、為左右焦點(diǎn),為橢圓上的動點(diǎn).
(1)求橢圓的離心率;
(2)若為直角三角形,求的面積;
(3)線、的斜率分別為、,是否存在位于第一象限的點(diǎn),使得?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.
【答案】(1)解:由橢圓的方程為,得標(biāo)準(zhǔn)方程為,
則,故,
所以離心率;
(2)解:設(shè),,
當(dāng)時,,
此時,
由對稱性,不妨設(shè),且在第一象限,
令,得,則,
此時,
綜上,的面積為或;
(3)解:設(shè),則直線,
由已知,
同理:,
因而,是方程的兩根,
所以,得,
又點(diǎn)為橢圓上的動點(diǎn),
所以,則,
由在第一象限得,所以,
所以存在,.
【知識點(diǎn)】橢圓的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)橢圓C的方程可求出a、b、c的值,根據(jù)可求出橢圓的離心率;
(2)分和兩種情況,求出;
(3)首先設(shè),則直線,可得,同理,證得,即證明了,是方程的兩根,其次可求出的值,得到,再根據(jù)點(diǎn)為橢圓上的動點(diǎn),可求P的坐標(biāo).
14.(2023高二下·靜安期末)在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè),動點(diǎn)滿足:,其中是非零常數(shù),分別為直線的斜率.
(1)求動點(diǎn)的軌跡的方程,并討論的形狀與值的關(guān)系;
(2)當(dāng)時,直線交曲線于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn).若線段的長度,的面積,求直線的方程.
【答案】(1)解:設(shè),
因?yàn)?,動點(diǎn)滿足:,分別為直線的斜率,
所以,即,
即動點(diǎn)的軌跡的方程為.
討論的形狀與值的關(guān)系如下:
當(dāng)時,的形狀為雙曲線;
當(dāng)時,的形狀為焦點(diǎn)位于x軸的橢圓;
當(dāng)時,的形狀為圓;
當(dāng)時,的形狀為焦點(diǎn)位于y軸的橢圓;
(2)解:當(dāng)時,的形狀為焦點(diǎn)位于y軸的橢圓,方程為.
由題意知,直線斜率存在,
聯(lián)立,則,
,
則,
所以,
所以,
設(shè)到直線距離為,直線
則,
所以,平方得,
代入上式得,則,
平方得,即,
所以,得,則,
則,所以,
此時成立,
所以直線的方程為,
即或或或.
【知識點(diǎn)】軌跡方程;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)、設(shè),因?yàn)?,動點(diǎn)滿足:,分別為直線的斜率,即動點(diǎn)的軌跡的方程為,分情況討論即可求出.
(2)、當(dāng)時,的形狀為焦點(diǎn)位于y軸的橢圓,方程為,求出,設(shè)到直線距離為,直線,求出,求出,根據(jù)判別式求出即可.
15.(2023高二下·安徽月考)已知直線過定點(diǎn),雙曲線過點(diǎn),且的一條漸近線方程為.
(1)求點(diǎn)的坐標(biāo)和的方程;
(2)若直線與交于,兩點(diǎn),試探究:直線,的斜率之和是否為定值,若是,求出該定值;若不是,請說明理由.
【答案】(1)由直線知,,
得定點(diǎn).
則,解得,
故的方程為.
(2)
由(1)知,,設(shè),.
聯(lián)立,
整理得,
則,且,
∴且,
∴,,
∴
所以直線,的斜率之和是為定值,定值為3.
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)將直線化簡為,即可得出點(diǎn)A的坐標(biāo),再根據(jù)漸近線方程即可求出C的方程;
(2)聯(lián)立雙曲線和直線由韋達(dá)定理,表達(dá)出代入韋達(dá)定理,即可求出直線,的斜率之和是為定值.
16.(2023高三下·吉林)已知拋物線:與圓:相交于四個點(diǎn).
(1)當(dāng)時,求四邊形面積;
(2)當(dāng)四邊形的面積最大時,求圓的半徑的值.
【答案】(1)解:將代入,并化簡得,解得或,代入拋物線方程可得
故;
(2)解:不妨設(shè)與的四個交點(diǎn)的坐標(biāo)為.
則直線的方程分別為,,兩方程相加可得,故,解得點(diǎn)的坐標(biāo)為.
聯(lián)立拋物線與圓的方程有,即,可得.
設(shè),則,由(1)知由于四邊形為等腰梯形,因而其面積
則將代入上式,并令,得.
求導(dǎo)數(shù),令,解得:(舍去).
當(dāng)時,;當(dāng)時,;當(dāng)時,.
故當(dāng)且僅當(dāng)時,此時.
【知識點(diǎn)】導(dǎo)數(shù)在最大值、最小值問題中的應(yīng)用;圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;拋物線的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)將代入求出四點(diǎn)坐標(biāo)利用梯形面積公式求四邊形面積;
(2)求出四點(diǎn)坐標(biāo)利用梯形面積公式寫出四邊形面積,利用導(dǎo)數(shù)判斷四邊形面積最大時圓的半徑的值。
17.(2023·黃埔)直線經(jīng)過點(diǎn)且與拋物線交于兩點(diǎn).
(1)若,求拋物線的方程;
(2)若直線與坐標(biāo)軸不垂直,,證明:的充要條件是.
【答案】(1)解:因?yàn)閽佄锞€經(jīng)過點(diǎn),可得,解得,
所以拋物線的方程為.
(2)證明:設(shè)直線的方程為,,
聯(lián)立方程組,整理得,
則,.
當(dāng)時,直線的斜率之和為
,
因?yàn)?/p>
,
所以,即的傾斜角互補(bǔ),所以.
反之,當(dāng)時,直線的斜率之和為0,
即,
所以,
即,
因?yàn)?,所以?/p>
即,
所以,可得,
綜上所述,的充要條件是.
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)由拋物線C經(jīng)過點(diǎn)A(1,2),代入求得p=2,即可得拋物線方程;
(2)設(shè)直線的方程為,與拋物線方程聯(lián)立結(jié)合韋達(dá)定理可得,,當(dāng)m+t=0時,求得kAM+kBM=0得到充分性成立,反之由∠TMA=∠TMB時,根據(jù)kAM+kBM=0,求得,可得,得出必要性成立,即可得證的充要條件是.
18.(2023高二下·欽州期中)已知橢圓:的右焦點(diǎn)為,過點(diǎn)且垂直于軸的直線被橢圓截得的線段長為2,圓經(jīng)過橢圓短軸頂點(diǎn)和兩個焦點(diǎn).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)作斜率為的直線交橢圓于、兩點(diǎn),點(diǎn)、滿足:.試問,是否存在點(diǎn),使得、、、四點(diǎn)到點(diǎn)的距離均相等?若存在,求點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)解:設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為.
因?yàn)檫^且垂直于軸的直線被橢圓截得的線段長為2,
所以點(diǎn)在橢圓上,即.
又圓經(jīng)過橢圓短軸頂點(diǎn)和兩個焦點(diǎn),所以,所以.
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)解:由題意可知,直線的方程為:,代入,
整理得.
設(shè),,則,,
所以由,得,,
所以線段垂直平分線的方程為:,
線段垂直平分線的方程為:.
由,得交點(diǎn).
不妨設(shè),由,得,
所以,
,
所以,
故存在點(diǎn),使得、、、四點(diǎn)到點(diǎn)的距離均相等.
【知識點(diǎn)】橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
【解析】【分析】(1)、設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為.因?yàn)檫^且垂直于軸的直線被橢圓截得的線段長為2,所以點(diǎn)在橢圓上,即.又圓經(jīng)過橢圓短軸頂點(diǎn)和兩個焦點(diǎn),所以,所以.
(2)、由題意可知,直線的方程為:,代入,整理得.設(shè),,則,,所以由,得,,所以線段垂直平分線的方程為:,線段垂直平分線的方程為:.
19.(2023·浙江模擬)已知雙曲線的離心率為,且經(jīng)過點(diǎn).
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程及其漸近線方程;
(2)已知過點(diǎn)的直線與過點(diǎn)的直線的交點(diǎn)N在雙曲線C上,直線與雙曲線C的兩條漸近線分別交于P,Q兩點(diǎn),證明為定值,并求出定值.
【答案】(1)解:因?yàn)殡p曲線經(jīng)過點(diǎn),所以.
又因?yàn)?,所以,?/p>
所以雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,漸近線方程為.
(2)解:設(shè)點(diǎn),則,即.
因?yàn)闉橹本€和直線的交點(diǎn),
所以,所以點(diǎn)都在直線上,
所以所在的直線方程為,
將直線與漸近線方程聯(lián)立得,解得,
即,同理得,
所以,
因?yàn)?/p>
,
所以,
所以為定值6.
【知識點(diǎn)】雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
【解析】【分析】本題主要考查雙曲線的運(yùn)用,
(1)考生要熟記雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程及其漸近線方程公式,根據(jù)題意可以計算出,,,即可求得雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,漸近線方程為;
(2)第二小題難度略有增加,此時就要根據(jù)題目進(jìn)行曲線畫圖,將N點(diǎn)假設(shè),再用N點(diǎn)表示出所在的直線方程,直線與漸近線方程聯(lián)立,算出點(diǎn)P、Q的坐標(biāo),再計算即可.
20.(2023·義烏模擬)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn),點(diǎn)的軌跡為.
(1)求的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)在直線上,為的左右頂點(diǎn),直線交于點(diǎn)(異于),直線交于點(diǎn)(異于),交于,過作軸的垂線分別交于,問是否存在常數(shù),使得.
【答案】(1)解:因?yàn)?、,?/p>
所以點(diǎn)的軌跡以為焦點(diǎn)的橢圓,
這里,,,所以,
所以橢圓的方程為.
(2)解:
設(shè),代入,得,
即,得:,
設(shè),代入,得,
即,得:,
,
由得,得,
得
.
代入,得,代入,得,
因?yàn)?,所?
所以存在常數(shù),使得.
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)橢圓的定義判斷出點(diǎn)M的軌跡為橢圓,根據(jù)題意得a,c,進(jìn)而求出b,可得橢圓的方程;
(2)設(shè)與橢圓方程聯(lián)立,求出E的坐標(biāo),設(shè),與橢圓方程聯(lián)立,求出F的坐標(biāo),再求出G,R,T的坐標(biāo),由此可得的值.
21.(2023·溫州模擬)已知拋物線與雙曲線相交于兩點(diǎn)是的右焦點(diǎn),直線分別交于(不同于點(diǎn)),直線分別交軸于兩點(diǎn).
(1)設(shè),求證:是定值;
(2)求的取值范圍.
【答案】(1)證明:由是直線與拋物線的兩個交點(diǎn),
顯然直線不垂直y軸,點(diǎn),
故設(shè)直線的方程為,由消去并整理得,
所以為定值.
(2)解:由(1)知,直線的斜率,方程為,
令,得點(diǎn)的橫坐標(biāo),設(shè),
由消去得,
,
,
而直線的方程為,依題意,
令,得點(diǎn)的橫坐標(biāo)
,
因此,
所以的取值范圍是.
【知識點(diǎn)】雙曲線的定義;雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;雙曲線的簡單性質(zhì);雙曲線的應(yīng)用;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)已知條件,設(shè)出直線的方程為,直線與拋物線的方程聯(lián)立方程組即可求解;
(2)由(1)求出直線斜率以及直線的方程,并求出點(diǎn)的橫坐標(biāo),直線的方程與雙曲線的方程聯(lián)立,根據(jù)直線的方程求出點(diǎn)的橫坐標(biāo),再列式求出范圍即可.
22.(2023·宜賓模擬)已知點(diǎn)A在y軸右側(cè),點(diǎn)B,點(diǎn)C的坐標(biāo)分別為,,直線AB,AC的斜率之積是3.
(1)求點(diǎn)A的軌跡D的方程;
(2)若拋物線與點(diǎn)A的軌跡D交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),過B作于H,是否存在定點(diǎn)G使為常數(shù)?若存在,求出G的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)解:設(shè)點(diǎn),,
因?yàn)锳B,AC的斜率之積是3,所以.
所以點(diǎn)A的軌跡D的方程為.
(2)解:由
得,,,
設(shè),,則,,
又因?yàn)椋?,所以?/p>
因?yàn)椋?/p>
所以直線EF的方程為,
即,
所以直線EF過定點(diǎn),
當(dāng)G為BP的中點(diǎn)時,因?yàn)橛贖,所以,
所以存在定點(diǎn),使為常數(shù).
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)設(shè)點(diǎn),,利用斜率公式結(jié)合已知條件化簡可得出點(diǎn)A的軌跡D的方程;
(2)設(shè),,將拋物線C的方程與曲線D聯(lián)立,列出韋達(dá)定理,求出直線EF的方程并化簡,即可求得直線EF過定點(diǎn),進(jìn)而求出G的坐標(biāo),使為常數(shù).
四、巔峰
23.(2023高二下·聯(lián)合期末)已知橢圓:的一個焦點(diǎn)為,橢圓上的點(diǎn)到的最大距離為3,最小距離為1.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)橢圓左右頂點(diǎn)為,在上有一動點(diǎn),連接分別和橢圓交于兩點(diǎn),與的面積分別為.是否存在點(diǎn),使得,若存在,求出點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)解:設(shè)橢圓的半焦距為,
因?yàn)闄E圓上的點(diǎn)到的最大距離為3,最小距離為1,
所以,,又,
解得,,,
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(2)解:由(1)可得,
假設(shè)存在點(diǎn),使得,
設(shè),則,
設(shè)橫坐標(biāo)為,
則,
所以,
整理得,①
設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,直線斜率為,斜率為,
故,設(shè)直線的斜率為,
故直線方程為,直線方程為,
將直線和橢圓聯(lián)立
可得,
由韋達(dá)定理可得,解得,
將直線和橢圓聯(lián)立
可得,
由韋達(dá)定理可得,解得,
將橫坐標(biāo)代入①式可得,,
整理得,
化簡得,解得,即,
當(dāng)時,直線的方程為,
代入點(diǎn)可得,即點(diǎn)的坐標(biāo)為,
當(dāng)時,直線的方程為,
代入點(diǎn)可得,即點(diǎn)的坐標(biāo)為,
故點(diǎn)坐標(biāo)為或.
【知識點(diǎn)】直線的斜率;橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;橢圓的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意列式求解,進(jìn)而可得結(jié)果;
(2)設(shè)橫坐標(biāo)為,根據(jù)面積關(guān)系分析可得,再證明,設(shè)直線的斜率為,聯(lián)立方程求,代入運(yùn)算求解即可.
24.(2023高二下·嘉定期末)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓,過右焦點(diǎn)作兩條互相垂直的弦AB,CD,設(shè)AB,CD中點(diǎn)分別為,.
(1)寫出橢圓右焦點(diǎn)的坐標(biāo)及該橢圓的離心率;
(2)證明:直線MN必過定點(diǎn),并求出此定點(diǎn)坐標(biāo);
(3)若弦AB,CD的斜率均存在,求面積的最大值.
【答案】(1)解:由橢圓方程可知:,,所以
右焦點(diǎn)坐標(biāo),該橢圓的離心率;
(2)證明:斜率均存在,
設(shè),直線AB方程為,
則,
聯(lián)立,
則有,
將上式中換為,可得,
若,則直線MN斜率不存在,此時直線MN過點(diǎn),
下證動直線MN過定點(diǎn),
若直線MN斜率存在,則,
直線MN方程為,
令得,所以此時直線MN也過定點(diǎn),
當(dāng)兩條直線其中一條斜率不存在,一條直線斜率為0時,
不妨設(shè)斜率不存在,斜率為0,
此時,
則直線的方程為,過點(diǎn),
綜上,動直線MN過定點(diǎn);
(3)解:由(2)可知直線MN過定點(diǎn),
,
令,
,
因?yàn)?,所以在上遞減,
所以時,取得最大值,此時.
【知識點(diǎn)】導(dǎo)數(shù)在最大值、最小值問題中的應(yīng)用;橢圓的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)方程求出,進(jìn)而可得結(jié)果;
(2)根據(jù)題意利用韋達(dá)定理求M、N的坐標(biāo),進(jìn)而求MN的方程,即可得結(jié)果,注意對斜率不存在的討論;
(3)結(jié)合(2)中的結(jié)論可得,令,可得,利用導(dǎo)數(shù)求最值.
25.(2023·上海市模擬)貝塞爾曲線是計算機(jī)圖形學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域中重要的參數(shù)曲線.法國數(shù)學(xué)象卡斯特利奧對貝塞爾曲線進(jìn)行了圖形化應(yīng)用的測試,提出了DeCasteljau算法:已知三個定點(diǎn),根據(jù)對應(yīng)的比例,使用遞推畫法,可以畫出地物線.反之,已知拋物線上三點(diǎn)的切線,也有相應(yīng)成比例的結(jié)論.
如圖所示,拋物線,其中為一給定的實(shí)數(shù)..
(1)寫出拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)及準(zhǔn)線方程;
(2)若直線與拋物線只有一個公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)k的值;
(3)如圖,A,B,C是H上不同的三點(diǎn),過三點(diǎn)的三條切線分別兩兩交于點(diǎn)D,E,F(xiàn),
證明:.
【答案】(1)解:焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為
(2)解:將代入,
化簡得(*),
方程(*)的判別式,化簡得,即.
(3)證明:設(shè),
設(shè)拋物線在點(diǎn)處的切線方程為,
由消去并化簡得,
,
,,
解得,故切線方程為,
,,即,
同理可求得拋物線上過點(diǎn)B,C的切線方程分別為:
,,
由過的切線方程兩兩聯(lián)立,可以求得交點(diǎn)D,E,F(xiàn)的橫坐標(biāo)分別為:
,,,
注意到結(jié)論中線段長度的比例可以轉(zhuǎn)化為點(diǎn)的橫坐標(biāo)的比例,
得,命題得證.
【知識點(diǎn)】拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;拋物線的簡單性質(zhì);拋物線的應(yīng)用;圓錐曲線的綜合
【解析】【分析】(1)直接根據(jù)拋物線方程寫出焦點(diǎn)及準(zhǔn)線方程即可;
(2)聯(lián)立方程,由即可得解;
(3)設(shè),設(shè)拋物線在A點(diǎn)處的切線方程為,聯(lián)立方程,根據(jù)求得斜率,進(jìn)而可求得三條切線方程,從而可求得點(diǎn)D、E、F的橫坐標(biāo),再根據(jù)結(jié)論中線段長度的比例可以轉(zhuǎn)化為點(diǎn)的橫坐標(biāo)的比例,即可得證.
26.(2023·廣州模擬)已知雙曲線,直線過的右焦點(diǎn)且與交于兩點(diǎn).
(1)若兩點(diǎn)均在雙曲線的右支上,求證:為定值;
(2)試判斷以為直徑的圓是否過定點(diǎn)?若經(jīng)過定點(diǎn),求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不過定點(diǎn),請說明理由.
【答案】(1)解:如圖,
由,設(shè),直線,
代入,整理得:,
由解得:
由韋達(dá)定理:,
由,
同理,.
為定值.
另法:由,
同理,.
由于,不妨設(shè),
則.
由,
得.
所以為定值.
(2)解:由題意:圓的方程為
即
由對稱性可知:若存在定點(diǎn),則必在軸上
令,有
由(1)可知,
代入方程后有:,
即,
令即.故圓過定點(diǎn).
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的關(guān)系;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)設(shè)直線,與雙曲線方程聯(lián)立得出韋達(dá)定理,根據(jù)弦長公式表示為|MF|,|NF|,再代入求得結(jié)果.
(2)表示圓的方程,由對稱性可知定點(diǎn)在x軸上,令y=0進(jìn)行求解即可.
27.(2023·廣州模擬)如圖,在中,點(diǎn).圓是的內(nèi)切圓,且延長線交于點(diǎn),若.
(1)求點(diǎn)的軌跡的方程;
(2)若橢圓上點(diǎn)處的切線方程是,
①過直線上一點(diǎn)引的兩條切線,切點(diǎn)分別是,求證:直線恒過定點(diǎn);
②是否存在實(shí)數(shù),使得,若存在,求出的值,若不存在,說明理由.
【答案】(1)解:據(jù)題意,,
從而可得,
由橢圓定義知道,的軌跡為以為焦點(diǎn)的橢圓,
所以所求的橢圓的方程為
(2)解:①設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,直線上的點(diǎn)的坐標(biāo),
則切線方程分別為,
又兩切線均過點(diǎn),即,
從而點(diǎn)的坐標(biāo)都適合方程,
而兩點(diǎn)之間確定唯一的一條直線,故直線的方程是,
顯然對任意實(shí)數(shù),點(diǎn)都適合這個方程,故直線恒過定點(diǎn).
②將直線的方程,代入橢圓方程,得,
即,
不妨設(shè),
同理.
所以
故存在實(shí)數(shù),使得
【知識點(diǎn)】橢圓的定義;橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意分析可得,結(jié)合橢圓的定義運(yùn)算求解,注意;
(2)①根據(jù)題中的切線方程分析證明;②結(jié)合①中的結(jié)果,利用弦長公式結(jié)合韋達(dá)定理運(yùn)算求解.
28.(2023高三下·杭州模擬)坐標(biāo)平面中,是橢圓上一點(diǎn),經(jīng)過的直線(不過點(diǎn))與交于兩點(diǎn),直線與的斜率乘積為.
(1)求的方程;
(2)直線與交于點(diǎn),且.當(dāng)點(diǎn)到直線的距離最大時,求直線的方程.
【答案】(1)解:由題意,在中,經(jīng)過的直線(不過點(diǎn))與交于兩點(diǎn)
設(shè),則,且,
∵在上,
∴,兩式相減得,,
∵,
∴,即,
代入中解得,,
∴橢圓的方程為.
(2)解:由題意及(1)得,
當(dāng)直線與軸不垂直時,設(shè)直線方程為:,
聯(lián)立直線與橢圓方程,消去得,,
設(shè),
當(dāng),
即時,有,
∵,∴,
∵
,
∴,
整理得,,
,
∵直線不過點(diǎn),
∴,
∴,
∴直線經(jīng)過定點(diǎn),
當(dāng)直線垂直于軸時,設(shè)方程為:,
則,且,①
由得,,②
由①②解得,或(舍),
∴此時直線也經(jīng)過定點(diǎn),
綜上,直線經(jīng)過定點(diǎn),
當(dāng)垂直于直線時,點(diǎn)到直線的距離最大,此時,
∴直線的斜率為,直線方程為:,
故所求直線方程為:.
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)設(shè),則,且,,
兩式相減得,,即,得,代入中求解出,即可得橢圓的方程;
(2)當(dāng)直線與軸不垂直時,設(shè)直線方程為:,聯(lián)立直線與橢圓方程,設(shè),利用韋達(dá)定理可得,再根據(jù),利用向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算可得,求解可得m的值,求出直線經(jīng)過定點(diǎn),當(dāng)垂直于直線時,點(diǎn)到直線的距離最大,此時,再利用點(diǎn)斜式可求出直線的方程.
29.(2023·遂寧模擬)已知橢圓的左、右頂點(diǎn)為,點(diǎn)是橢圓的上頂點(diǎn),直線與圓相切,且橢圓的離心率為
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若點(diǎn)在橢圓上,過左焦點(diǎn)的直線與橢圓交于兩點(diǎn)(不在軸上)且(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求的取值范圍.
【答案】(1)解:由題設(shè)因?yàn)椋?/p>
所以:
,所以,
所以橢圓方程為
(2)解:由(1)知的坐標(biāo)為,
①當(dāng)直線的斜率不存在時,,,則;
②當(dāng)直線的斜率存在且不為0時,設(shè)直線的方程為且,
聯(lián)立,得,
設(shè),,則,,
,
設(shè)點(diǎn),則,即,代入橢圓方程得,
解得,,所以,
所以,
又,所以的取值范圍是.
綜上所述,的取值范圍是.
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)由題設(shè),由于,得圓心(0,0)到直線A2G距離平方為,由橢圓的離心率為,得,求解出a,b,即可求出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)分兩種情況:①當(dāng)直線的斜率不存在時;②當(dāng)直線的斜率存在且不為0時,設(shè)直線的方程為且,與橢圓方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理可求出,設(shè)點(diǎn),代入橢圓方程可得,進(jìn)而求出的取值范圍.
30.(2023·潮州模擬)已知橢圓過點(diǎn)和點(diǎn),的上頂點(diǎn)到直線的距離為2,如圖過點(diǎn)的直線與,軸的交點(diǎn)分別為,,且,點(diǎn),關(guān)于原點(diǎn)對稱,點(diǎn),關(guān)于原點(diǎn)對稱,且.
(1)求的長度;
(2)求四邊形面積的最大值.
【答案】(1)解:的上頂點(diǎn)到直線的距離,解得,
又橢圓過點(diǎn),
則,解得,
所以橢圓方程為,
因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,
由題意直線的斜率存在,
設(shè)過點(diǎn)的直線方程為,
令,則,令,則,
即,
由,得,
所以,所以,
所以
;
(2)解:由(1)得直線的斜率,
因?yàn)椋裕?/p>
所以直線的方程為,即,
聯(lián)立,解得,所以,
所以,
點(diǎn)到直線的距離,
又因,所以,
由橢圓的對稱性可得四邊形,
所以四邊形面積,
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時取等號,
則,,所以,
即四邊形面積的最大值為.
【知識點(diǎn)】橢圓的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)先根據(jù)點(diǎn)到直線的距離求出,再根據(jù)橢圓所過的點(diǎn)求出,即可求出橢圓方程為,根據(jù)點(diǎn)在橢圓上,所以,設(shè)過點(diǎn)的直線方程為,分別求出兩點(diǎn),再根據(jù)兩點(diǎn)之間的距離公式即可得解;
(2)根據(jù),結(jié)合(1)可得直線的方程為,聯(lián)立方程,求出,再利用弦長公式求出,利用點(diǎn)到直線的距離公式求出點(diǎn)到直線的距離,再根據(jù)四邊形面積,化簡整理即可得解.
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【備考2024】2023年高考數(shù)學(xué)新高考一卷真題變式分層精準(zhǔn)練:第22題
一、原題
1.(2023·新高考Ⅰ卷)在直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)P到x軸的距離等于點(diǎn)P到點(diǎn)(0,)的距離,記動點(diǎn)P的軌跡為W.
(1)求W的方程;
(2)已知矩形ABCD有三個頂點(diǎn)在W上,證明:矩形ABCD的周長大于.
二、基礎(chǔ)
2.(2022·邯鄲模擬)平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)在軸右側(cè),且到點(diǎn)的距離比其到軸距離多1.
(1)求點(diǎn)軌跡的方程;
(2)過點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn),是軸上一點(diǎn).若是正三角形,求直線的斜率.
3.(2023高二上·河池期末)已知M,N是橢圓的上頂點(diǎn)和右頂點(diǎn),且直線的斜率為.
(1)求橢圓E的離心率;
(2)設(shè)A為橢圓E的左頂點(diǎn),B為橢圓E上一點(diǎn),C為橢圓E上位于第一象限內(nèi)的一點(diǎn),且,求直線的斜率.
4.(2023高二上·白云期末)動點(diǎn)與定點(diǎn)的距離和它到定直線的距離的比是,記動點(diǎn)M的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)已知過點(diǎn)的直線與曲線C相交于兩點(diǎn),,請問點(diǎn)P能否為線段的中點(diǎn),并說明理由.
5.(2023高二上·河池期末)已知雙曲線的離心率為2,且過點(diǎn).
(1)求雙曲線C的方程;
(2)已知直線與雙曲線C交于不同的兩點(diǎn)A,B,且線段的中點(diǎn)為,當(dāng)時,求的值.
6.(2023高二上·太原期末)已知定點(diǎn),動點(diǎn)到點(diǎn)F的距離比它到y(tǒng)軸的距離大1.
(1)求動點(diǎn)P的軌跡方程;
(2)過的直線,分別與點(diǎn)P的軌跡相交于點(diǎn)M,N(均異于點(diǎn)Q),記直線,的斜率分別為,,若,求證:直線MN的斜率為定值.
7.(2023高二上·包頭期末)已知拋物線,準(zhǔn)線方程為.
(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若定點(diǎn),直線l與地物線C交于A,B兩點(diǎn),且,求直線l的斜率.
8.(2023高二上·大連期末)已知拋物線C:上的點(diǎn)T(3,t)到焦點(diǎn)F的距離為4.
(1)求p的值;
(2)設(shè)A,B是拋物線C上分別位于x軸兩側(cè)的兩個動點(diǎn),且,其中O為坐標(biāo)原點(diǎn).求證:直線AB過定點(diǎn).
9.(2022高三上·海口)已知雙曲線的虛軸長為4,直線2x-y=0為雙曲線C的一條漸近線.
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)記雙曲線C的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,過點(diǎn)T(2,0)的直線l交雙曲線C于點(diǎn)M,N(點(diǎn)M在第一象限),記直線MA斜率為,直線NB斜率為,求證:為定值.
三、提高
10.已知橢圓的離心率為,點(diǎn)在橢圓上.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)的直線與橢圓交于兩點(diǎn),求的最大值.
11.(2023高二下·深圳期末)已知雙曲線的離心率為,且的一個焦點(diǎn)到其一條漸近線的距離為1.
(1)求的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)為的左頂點(diǎn),若過點(diǎn)的直線與的右支交于兩點(diǎn),且直線與圓分別交于兩點(diǎn),記四邊形的面積為,的面積為,求的取值范圍.
12.(2023高二下·安寧期末)已知橢圓,(,),過橢圓的右焦點(diǎn)作垂直于軸的直線交橢圓于,兩點(diǎn).
(1)求橢圓的方程;
(2)若,是橢圓上位于兩側(cè)的動點(diǎn),當(dāng),運(yùn)動時,始終保持平分,求證:直線的斜率為定值.
13.(2023高二下·黃浦期末)橢圓的方程為,、為橢圓的左右頂點(diǎn),、為左右焦點(diǎn),為橢圓上的動點(diǎn).
(1)求橢圓的離心率;
(2)若為直角三角形,求的面積;
(3)線、的斜率分別為、,是否存在位于第一象限的點(diǎn),使得?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.
14.(2023高二下·靜安期末)在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè),動點(diǎn)滿足:,其中是非零常數(shù),分別為直線的斜率.
(1)求動點(diǎn)的軌跡的方程,并討論的形狀與值的關(guān)系;
(2)當(dāng)時,直線交曲線于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn).若線段的長度,的面積,求直線的方程.
15.(2023高二下·安徽月考)已知直線過定點(diǎn),雙曲線過點(diǎn),且的一條漸近線方程為.
(1)求點(diǎn)的坐標(biāo)和的方程;
(2)若直線與交于,兩點(diǎn),試探究:直線,的斜率之和是否為定值,若是,求出該定值;若不是,請說明理由.
16.(2023高三下·吉林)已知拋物線:與圓:相交于四個點(diǎn).
(1)當(dāng)時,求四邊形面積;
(2)當(dāng)四邊形的面積最大時,求圓的半徑的值.
17.(2023·黃埔)直線經(jīng)過點(diǎn)且與拋物線交于兩點(diǎn).
(1)若,求拋物線的方程;
(2)若直線與坐標(biāo)軸不垂直,,證明:的充要條件是.
18.(2023高二下·欽州期中)已知橢圓:的右焦點(diǎn)為,過點(diǎn)且垂直于軸的直線被橢圓截得的線段長為2,圓經(jīng)過橢圓短軸頂點(diǎn)和兩個焦點(diǎn).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)作斜率為的直線交橢圓于、兩點(diǎn),點(diǎn)、滿足:.試問,是否存在點(diǎn),使得、、、四點(diǎn)到點(diǎn)的距離均相等?若存在,求點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
19.(2023·浙江模擬)已知雙曲線的離心率為,且經(jīng)過點(diǎn).
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程及其漸近線方程;
(2)已知過點(diǎn)的直線與過點(diǎn)的直線的交點(diǎn)N在雙曲線C上,直線與雙曲線C的兩條漸近線分別交于P,Q兩點(diǎn),證明為定值,并求出定值.
20.(2023·義烏模擬)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn),點(diǎn)的軌跡為.
(1)求的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)在直線上,為的左右頂點(diǎn),直線交于點(diǎn)(異于),直線交于點(diǎn)(異于),交于,過作軸的垂線分別交于,問是否存在常數(shù),使得.
21.(2023·溫州模擬)已知拋物線與雙曲線相交于兩點(diǎn)是的右焦點(diǎn),直線分別交于(不同于點(diǎn)),直線分別交軸于兩點(diǎn).
(1)設(shè),求證:是定值;
(2)求的取值范圍.
22.(2023·宜賓模擬)已知點(diǎn)A在y軸右側(cè),點(diǎn)B,點(diǎn)C的坐標(biāo)分別為,,直線AB,AC的斜率之積是3.
(1)求點(diǎn)A的軌跡D的方程;
(2)若拋物線與點(diǎn)A的軌跡D交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),過B作于H,是否存在定點(diǎn)G使為常數(shù)?若存在,求出G的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
四、巔峰
23.(2023高二下·聯(lián)合期末)已知橢圓:的一個焦點(diǎn)為,橢圓上的點(diǎn)到的最大距離為3,最小距離為1.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)橢圓左右頂點(diǎn)為,在上有一動點(diǎn),連接分別和橢圓交于兩點(diǎn),與的面積分別為.是否存在點(diǎn),使得,若存在,求出點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
24.(2023高二下·嘉定期末)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓,過右焦點(diǎn)作兩條互相垂直的弦AB,CD,設(shè)AB,CD中點(diǎn)分別為,.
(1)寫出橢圓右焦點(diǎn)的坐標(biāo)及該橢圓的離心率;
(2)證明:直線MN必過定點(diǎn),并求出此定點(diǎn)坐標(biāo);
(3)若弦AB,CD的斜率均存在,求面積的最大值.
25.(2023·上海市模擬)貝塞爾曲線是計算機(jī)圖形學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域中重要的參數(shù)曲線.法國數(shù)學(xué)象卡斯特利奧對貝塞爾曲線進(jìn)行了圖形化應(yīng)用的測試,提出了DeCasteljau算法:已知三個定點(diǎn),根據(jù)對應(yīng)的比例,使用遞推畫法,可以畫出地物線.反之,已知拋物線上三點(diǎn)的切線,也有相應(yīng)成比例的結(jié)論.
如圖所示,拋物線,其中為一給定的實(shí)數(shù)..
(1)寫出拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)及準(zhǔn)線方程;
(2)若直線與拋物線只有一個公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)k的值;
(3)如圖,A,B,C是H上不同的三點(diǎn),過三點(diǎn)的三條切線分別兩兩交于點(diǎn)D,E,F(xiàn),
證明:.
26.(2023·廣州模擬)已知雙曲線,直線過的右焦點(diǎn)且與交于兩點(diǎn).
(1)若兩點(diǎn)均在雙曲線的右支上,求證:為定值;
(2)試判斷以為直徑的圓是否過定點(diǎn)?若經(jīng)過定點(diǎn),求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不過定點(diǎn),請說明理由.
27.(2023·廣州模擬)如圖,在中,點(diǎn).圓是的內(nèi)切圓,且延長線交于點(diǎn),若.
(1)求點(diǎn)的軌跡的方程;
(2)若橢圓上點(diǎn)處的切線方程是,
①過直線上一點(diǎn)引的兩條切線,切點(diǎn)分別是,求證:直線恒過定點(diǎn);
②是否存在實(shí)數(shù),使得,若存在,求出的值,若不存在,說明理由.
28.(2023高三下·杭州模擬)坐標(biāo)平面中,是橢圓上一點(diǎn),經(jīng)過的直線(不過點(diǎn))與交于兩點(diǎn),直線與的斜率乘積為.
(1)求的方程;
(2)直線與交于點(diǎn),且.當(dāng)點(diǎn)到直線的距離最大時,求直線的方程.
29.(2023·遂寧模擬)已知橢圓的左、右頂點(diǎn)為,點(diǎn)是橢圓的上頂點(diǎn),直線與圓相切,且橢圓的離心率為
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若點(diǎn)在橢圓上,過左焦點(diǎn)的直線與橢圓交于兩點(diǎn)(不在軸上)且(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求的取值范圍.
30.(2023·潮州模擬)已知橢圓過點(diǎn)和點(diǎn),的上頂點(diǎn)到直線的距離為2,如圖過點(diǎn)的直線與,軸的交點(diǎn)分別為,,且,點(diǎn),關(guān)于原點(diǎn)對稱,點(diǎn),關(guān)于原點(diǎn)對稱,且.
(1)求的長度;
(2)求四邊形面積的最大值.
答案解析部分
1.【答案】(1)設(shè),由題意可得,化簡得,
所以動點(diǎn)P的軌跡方程W為
(2)假設(shè)三點(diǎn)在W上,設(shè)且,因?yàn)锳BCD為矩形,所以,
所以,
又,所以,
矩形ABCD周長
不妨設(shè)且
原式
令,,,,
∴當(dāng)時,,單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,單調(diào)遞增。∴
∴原式,即矩形ABCD的周長大于
【知識點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)最大(小)值;平面內(nèi)兩點(diǎn)間的距離公式;拋物線的定義
【解析】【分析】(1)利用兩點(diǎn)間距離等于點(diǎn)到坐標(biāo)軸距離,求軌跡方程。
(2)利用矩形的兩邊垂直向量表示建立等式,尋找等量關(guān)系,利用兩點(diǎn)間距離表示周長進(jìn)而利用不等式的知識進(jìn)行化簡與放縮轉(zhuǎn)化成單變量最值問題,結(jié)合導(dǎo)數(shù)分析其最值可得.
2.【答案】(1)解:設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,且.
由題意,
整理得
(2)解:由題意可知直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,,,AB的中點(diǎn)
聯(lián)立方程得
則,且,
從而,即
設(shè),由于為正三角形,則
,即,即
又∵,,
,
故,即,
即
即,解得,
直線的斜率
【知識點(diǎn)】軌跡方程;拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)首先設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),然后由已知條件代入整理即可得出點(diǎn)P的軌跡方程。
(2)根據(jù)題意設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),再由斜截式設(shè)出直線的方程再聯(lián)立直線與拋物線的方程,消去x等到關(guān)于y的一元二次方程結(jié)合韋達(dá)定理即可得到關(guān)于m的兩根之和與兩根之積的代數(shù)式,結(jié)合斜率公式即可得出a與m的關(guān)系式,并把結(jié)果代入到弦長公式整理化簡計算出m的取值,從而得出斜率的值。
3.【答案】(1)解:橢圓的上頂點(diǎn)為和右頂點(diǎn)為,
因?yàn)橹本€的斜率為,
所以,,
所以離心率為,
(2)解:因?yàn)殡x心率,所以,則,
所以橢圓方程為,,
設(shè),
則,得,則,
因?yàn)樵跈E圓上,所以,,
解得,
則直線的斜率為,
【知識點(diǎn)】斜率的計算公式;橢圓的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)由橢圓的簡單性質(zhì)即可求出頂點(diǎn)的坐標(biāo),由此即可求出直線的斜率,結(jié)合橢圓里a、b、c的關(guān)系以及離心率公式,計算出結(jié)果即可。
(2)根據(jù)題意由離心率公式以及橢圓里a、b、c的關(guān)系,整理化簡即可得出a與b的關(guān)系,設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合向量坐標(biāo)運(yùn)算公式,即可得出再把之間的關(guān)系,再把點(diǎn)的坐標(biāo)代入到橢圓的方程,結(jié)合離心率公式整理化簡即可得出答案。
4.【答案】(1)解:動點(diǎn)與定點(diǎn)的距離和它到定直線的距離的比是
則
等式兩邊平方可得:
化簡得曲線C的方程為:
(2)解:點(diǎn)不能為線段的中點(diǎn),理由如下:
由(1)知,曲線C的方程為:
過點(diǎn)的直線斜率為,,
因?yàn)檫^點(diǎn)的直線與曲線C相交于兩點(diǎn),
所以,兩式作差并化簡得:①
當(dāng)為的中點(diǎn)時,則,②
將②代入①可得:
此時過點(diǎn)的直線方程為:
將直線方程與曲線C方程聯(lián)立得:
,
,無解
與過點(diǎn)的直線與曲線C相交于兩點(diǎn)矛盾
所以點(diǎn)不能為線段的中點(diǎn)
【知識點(diǎn)】斜率的計算公式;軌跡方程;曲線與方程;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由點(diǎn)到直線的距離公式和兩點(diǎn)間的距離公式,整理化簡即可得出曲線的方程。
(2)由(1)的結(jié)論結(jié)合斜率的坐標(biāo)公式,利用設(shè)而不求法設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合點(diǎn)差法以及中點(diǎn)的坐標(biāo)公式,計算出k的取值由此即可得出直線的方程,再聯(lián)立直線與曲線的方程消元后得到關(guān)于x的方程,結(jié)合二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)即可得出結(jié)論與已知條件矛盾,從而即可得出結(jié)論。
5.【答案】(1)解:由已知,,所以,
且過點(diǎn),所以,解得,,
所以雙曲線C的方程為.
(2)解:設(shè),
由得,
所以,,
即,,所以.
【知識點(diǎn)】雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;雙曲線的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由已知條件即可得出a與b的關(guān)系,再把點(diǎn)的坐標(biāo)代入計算出a與b的值,由此即可得出橢圓的方程。
(2)利用設(shè)而不求法設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),由斜截式設(shè)出直線的方程再聯(lián)立直線與橢圓的方程,消去y等到關(guān)于x的一元二次方程結(jié)合韋達(dá)定理即可得到關(guān)于m的兩根之和與兩根之積的代數(shù)式,然后把結(jié)果代入到代數(shù)式整理化簡計算出結(jié)果即可。
6.【答案】(1)解:由題設(shè),,則,又,
∴,故動點(diǎn)P的軌跡方程為.
(2)解:由題設(shè),令為,為,
聯(lián)立拋物線,可得:,若,,
∴,則,同理可得,則,
∴,為定值.
【知識點(diǎn)】直線的斜率;軌跡方程;拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由已知條件結(jié)合拋物線的定義,整理化簡即可得出點(diǎn)P的軌跡方程。
(2)根據(jù)題意由斜截式設(shè)出直線的方程再聯(lián)立直線與橢圓的方程,消去y等到關(guān)于x的一元二次方程,由此求解出x的取值,再由斜率的坐標(biāo)公式代入整理化簡計算出結(jié)果即可。
7.【答案】(1)解:因?yàn)闇?zhǔn)線方程為.所以,即.
所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)解:設(shè),由可得
,從而有,即,
化簡得
因?yàn)橹本€l過點(diǎn),所以設(shè)直線l的方程為,
將其與拋物線C的方程聯(lián)立得,
故,.
而
,即,解得或﹣1,
所以直線l的斜率為或﹣1.
【知識點(diǎn)】斜率的計算公式;拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;拋物線的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由拋物線的簡單性質(zhì)結(jié)合已知條件,計算出P的值從而即可得出拋物線的方程。
(2)由設(shè)而不求法設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合向量的坐標(biāo)公式由已知條件計算出點(diǎn)的坐標(biāo),由此即可求出直線的方程再聯(lián)立拋物線的方程消元后,結(jié)合韋達(dá)定理以及向量的坐標(biāo)公式,代入計算出m的取值,由此即可得出斜率的值。
8.【答案】(1)解:由拋物線定義得,
(2)解:設(shè)直線的方程為:,
聯(lián)立,消去得:,則,
由得:,所以或(舍)
即,所以直線的方程為,所以直線過定點(diǎn).
【知識點(diǎn)】恒過定點(diǎn)的直線;拋物線的定義;拋物線的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由拋物線的定義,整理化簡計算出P的取值,從而即可得出拋物線的方程。
(2)根據(jù)題意由斜截式設(shè)出直線的方程再聯(lián)立直線與橢圓的方程,消去x等到關(guān)于y的一元二次方程結(jié)合韋達(dá)定理得到關(guān)于m和n的兩根之和與兩根之積的代數(shù)式,結(jié)合數(shù)量積的坐標(biāo)公式計算出n的值,從而得出直線的方程,由此即可求出定點(diǎn)的坐標(biāo)。
9.【答案】(1)虛軸長為4,,即,
直線為雙曲線的一條漸近線,
,,
故雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由題意知,,,
由題可知,直線l斜率不能為零,故可設(shè)直線的方程為,
設(shè),,,
聯(lián)立,得,
,,
,
直線的斜率,直線的斜率,
,為定值.
【知識點(diǎn)】斜率的計算公式;雙曲線的定義;雙曲線的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意由雙曲線的方程求出b的取值,再由雙曲線的漸近線方程計算出a的取值,由此即可得出雙曲線的方程。
(2)由已知條件即可得出直線的方程,再聯(lián)立直線與雙曲線的方程,消元后得到關(guān)于y的方程,結(jié)合韋達(dá)定理計算出兩根之和與兩根之積的關(guān)于n的代數(shù)式,然后由直線斜率的坐標(biāo)公式代入整理化簡計算出結(jié)果即可。
10.【答案】(1)解:由橢圓的離心率為,可得,可得,
設(shè)橢圓方程,將點(diǎn)代入方程,可得,
故方程為.
(2)解:設(shè)且,
聯(lián)立方程,整理得,
由,可得,且,,
又由原點(diǎn)到的距離,
由圓錐曲線的弦長公式,可得,
所以
令,可得
當(dāng)且僅當(dāng),即時,面積取到最大值
【知識點(diǎn)】橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;橢圓的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)由橢圓的離心率為得,設(shè)橢圓方程,將點(diǎn)代入得,即橢圓方程;
(2)設(shè)與橢圓方程聯(lián)立結(jié)合韋達(dá)定理得,,利用點(diǎn)到直線距離公式和弦長公式得結(jié)合基本不等式求面積的最大值.
11.【答案】(1)解:由題可知是雙曲線的一條漸近線方程,右焦點(diǎn)為,
所以右焦點(diǎn)到漸近線的距離,
又因?yàn)椋?,則依題意可得,
由離心率,解得,
所以雙曲線的方程為.
(2)解:如圖所示,
由(1)知,,
設(shè)直線的方程:,
由得,
因?yàn)橹本€與雙曲線的右支交于兩點(diǎn),
所以解得,
,
所以,
設(shè),且,
所以,即,所以,
又因?yàn)椋裕?/p>
由,得,
所以,同理可得,
由得,
所以,同理可得,
所以
,
令,由,得,
所以,
令,
因?yàn)樵趨^(qū)間上為增函數(shù),
所以的取值范圍為,
又因?yàn)椋?/p>
所以的取值范圍為.
【知識點(diǎn)】雙曲線的簡單性質(zhì);雙曲線的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)首先根據(jù)右焦點(diǎn)到漸近線的距離為可求出b,再根據(jù)離心率可求出a,即可求出雙曲線的方程;
(2)首先將直線PQ與雙曲線的方程進(jìn)行聯(lián)立,可求出,設(shè),根據(jù)以及,可得,將直線AP與雙曲線的方程進(jìn)行聯(lián)立,可用m表示出和,即可用m表示出,令,將求的取值范圍轉(zhuǎn)化為求,即可求出答案.
12.【答案】(1)解:由題意知,點(diǎn)在橢圓上,即,解得:,
所以橢圓的方程為:;
(2)解:由題意知直線的斜率存在,設(shè)直線的斜率為,
因?yàn)槠椒郑灾本€的斜率為,
則直線為:,直線為:,
聯(lián)立直線與橢圓:
消得:
解得:,,
同理可得:,,
所以
所以,
即直線的斜率為定值.
【知識點(diǎn)】橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
【解析】【分析】本題考查橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程和過橢圓的直線問題,
(1)由題中已知條件可以確定又焦點(diǎn)F2的橫坐標(biāo)為2,又因?yàn)辄c(diǎn)A在橢圓上聯(lián)立方程即可求出a2、b2的值,從而得到橢圓C的方程;
(2)因?yàn)镸、N是橢圓上位于AB兩側(cè)的動點(diǎn),所以AM、AN的斜率存在,設(shè)出AM、AN的斜率,寫出AM、AN的方程,聯(lián)立方程組求解即可.
13.【答案】(1)解:由橢圓的方程為,得標(biāo)準(zhǔn)方程為,
則,故,
所以離心率;
(2)解:設(shè),,
當(dāng)時,,
此時,
由對稱性,不妨設(shè),且在第一象限,
令,得,則,
此時,
綜上,的面積為或;
(3)解:設(shè),則直線,
由已知,
同理:,
因而,是方程的兩根,
所以,得,
又點(diǎn)為橢圓上的動點(diǎn),
所以,則,
由在第一象限得,所以,
所以存在,.
【知識點(diǎn)】橢圓的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)橢圓C的方程可求出a、b、c的值,根據(jù)可求出橢圓的離心率;
(2)分和兩種情況,求出;
(3)首先設(shè),則直線,可得,同理,證得,即證明了,是方程的兩根,其次可求出的值,得到,再根據(jù)點(diǎn)為橢圓上的動點(diǎn),可求P的坐標(biāo).
14.【答案】(1)解:設(shè),
因?yàn)?,動點(diǎn)滿足:,分別為直線的斜率,
所以,即,
即動點(diǎn)的軌跡的方程為.
討論的形狀與值的關(guān)系如下:
當(dāng)時,的形狀為雙曲線;
當(dāng)時,的形狀為焦點(diǎn)位于x軸的橢圓;
當(dāng)時,的形狀為圓;
當(dāng)時,的形狀為焦點(diǎn)位于y軸的橢圓;
(2)解:當(dāng)時,的形狀為焦點(diǎn)位于y軸的橢圓,方程為.
由題意知,直線斜率存在,
聯(lián)立,則,
,
則,
所以,
所以,
設(shè)到直線距離為,直線
則,
所以,平方得,
代入上式得,則,
平方得,即,
所以,得,則,
則,所以,
此時成立,
所以直線的方程為,
即或或或.
【知識點(diǎn)】軌跡方程;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)、設(shè),因?yàn)?,動點(diǎn)滿足:,分別為直線的斜率,即動點(diǎn)的軌跡的方程為,分情況討論即可求出.
(2)、當(dāng)時,的形狀為焦點(diǎn)位于y軸的橢圓,方程為,求出,設(shè)到直線距離為,直線,求出,求出,根據(jù)判別式求出即可.
15.【答案】(1)由直線知,,
得定點(diǎn).
則,解得,
故的方程為.
(2)
由(1)知,,設(shè),.
聯(lián)立,
整理得,
則,且,
∴且,
∴,,
∴
所以直線,的斜率之和是為定值,定值為3.
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)將直線化簡為,即可得出點(diǎn)A的坐標(biāo),再根據(jù)漸近線方程即可求出C的方程;
(2)聯(lián)立雙曲線和直線由韋達(dá)定理,表達(dá)出代入韋達(dá)定理,即可求出直線,的斜率之和是為定值.
16.【答案】(1)解:將代入,并化簡得,解得或,代入拋物線方程可得
故;
(2)解:不妨設(shè)與的四個交點(diǎn)的坐標(biāo)為.
則直線的方程分別為,,兩方程相加可得,故,解得點(diǎn)的坐標(biāo)為.
聯(lián)立拋物線與圓的方程有,即,可得.
設(shè),則,由(1)知由于四邊形為等腰梯形,因而其面積
則將代入上式,并令,得.
求導(dǎo)數(shù),令,解得:(舍去).
當(dāng)時,;當(dāng)時,;當(dāng)時,.
故當(dāng)且僅當(dāng)時,此時.
【知識點(diǎn)】導(dǎo)數(shù)在最大值、最小值問題中的應(yīng)用;圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;拋物線的應(yīng)用
【解析】【分析】(1)將代入求出四點(diǎn)坐標(biāo)利用梯形面積公式求四邊形面積;
(2)求出四點(diǎn)坐標(biāo)利用梯形面積公式寫出四邊形面積,利用導(dǎo)數(shù)判斷四邊形面積最大時圓的半徑的值。
17.【答案】(1)解:因?yàn)閽佄锞€經(jīng)過點(diǎn),可得,解得,
所以拋物線的方程為.
(2)證明:設(shè)直線的方程為,,
聯(lián)立方程組,整理得,
則,.
當(dāng)時,直線的斜率之和為
,
因?yàn)?/p>
,
所以,即的傾斜角互補(bǔ),所以.
反之,當(dāng)時,直線的斜率之和為0,
即,
所以,
即,
因?yàn)?,所以?/p>
即,
所以,可得,
綜上所述,的充要條件是.
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)由拋物線C經(jīng)過點(diǎn)A(1,2),代入求得p=2,即可得拋物線方程;
(2)設(shè)直線的方程為,與拋物線方程聯(lián)立結(jié)合韋達(dá)定理可得,,當(dāng)m+t=0時,求得kAM+kBM=0得到充分性成立,反之由∠TMA=∠TMB時,根據(jù)kAM+kBM=0,求得,可得,得出必要性成立,即可得證的充要條件是.
18.【答案】(1)解:設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為.
因?yàn)檫^且垂直于軸的直線被橢圓截得的線段長為2,
所以點(diǎn)在橢圓上,即.
又圓經(jīng)過橢圓短軸頂點(diǎn)和兩個焦點(diǎn),所以,所以.
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)解:由題意可知,直線的方程為:,代入,
整理得.
設(shè),,則,,
所以由,得,,
所以線段垂直平分線的方程為:,
線段垂直平分線的方程為:.
由,得交點(diǎn).
不妨設(shè),由,得,
所以,
,
所以,
故存在點(diǎn),使得、、、四點(diǎn)到點(diǎn)的距離均相等.
【知識點(diǎn)】橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
【解析】【分析】(1)、設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為.因?yàn)檫^且垂直于軸的直線被橢圓截得的線段長為2,所以點(diǎn)在橢圓上,即.又圓經(jīng)過橢圓短軸頂點(diǎn)和兩個焦點(diǎn),所以,所以.
(2)、由題意可知,直線的方程為:,代入,整理得.設(shè),,則,,所以由,得,,所以線段垂直平分線的方程為:,線段垂直平分線的方程為:.
19.【答案】(1)解:因?yàn)殡p曲線經(jīng)過點(diǎn),所以.
又因?yàn)?,所以,?/p>
所以雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,漸近線方程為.
(2)解:設(shè)點(diǎn),則,即.
因?yàn)闉橹本€和直線的交點(diǎn),
所以,所以點(diǎn)都在直線上,
所以所在的直線方程為,
將直線與漸近線方程聯(lián)立得,解得,
即,同理得,
所以,
因?yàn)?/p>
,
所以,
所以為定值6.
【知識點(diǎn)】雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
【解析】【分析】本題主要考查雙曲線的運(yùn)用,
(1)考生要熟記雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程及其漸近線方程公式,根據(jù)題意可以計算出,,,即可求得雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,漸近線方程為;
(2)第二小題難度略有增加,此時就要根據(jù)題目進(jìn)行曲線畫圖,將N點(diǎn)假設(shè),再用N點(diǎn)表示出所在的直線方程,直線與漸近線方程聯(lián)立,算出點(diǎn)P、Q的坐標(biāo),再計算即可.
20.【答案】(1)解:因?yàn)?、,?/p>
所以點(diǎn)的軌跡以為焦點(diǎn)的橢圓,
這里,,,所以,
所以橢圓的方程為.
(2)解:
設(shè),代入,得,
即,得:,
設(shè),代入,得,
即,得:,
,
由得,得,
得
.
代入,得,代入,得,
因?yàn)?,所?
所以存在常數(shù),使得.
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)橢圓的定義判斷出點(diǎn)M的軌跡為橢圓,根據(jù)題意得a,c,進(jìn)而求出b,可得橢圓的方程;
(2)設(shè)與橢圓方程聯(lián)立,求出E的坐標(biāo),設(shè),與橢圓方程聯(lián)立,求出F的坐標(biāo),再求出G,R,T的坐標(biāo),由此可得的值.
21.【答案】(1)證明:由是直線與拋物線的兩個交點(diǎn),
顯然直線不垂直y軸,點(diǎn),
故設(shè)直線的方程為,由消去并整理得,
所以為定值.
(2)解:由(1)知,直線的斜率,方程為,
令,得點(diǎn)的橫坐標(biāo),設(shè),
由消去得,
,
,
而直線的方程為,依題意,
令,得點(diǎn)的橫坐標(biāo)
,
因此,
所以的取值范圍是.
【知識點(diǎn)】雙曲線的定義;雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;雙曲線的簡單性質(zhì);雙曲線的應(yīng)用;直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)已知條件,設(shè)出直線的方程為,直線與拋物線的方程聯(lián)立方程組即可求解;
(2)由(1)求出直線斜率以及直線的方程,并求出點(diǎn)的橫坐標(biāo),直線的方程與雙曲線的方程聯(lián)立,根據(jù)直線的方程求出點(diǎn)的橫坐標(biāo),再列式求出范圍即可.
22.【答案】(1)解:設(shè)點(diǎn),,
因?yàn)锳B,AC的斜率之積是3,所以.
所以點(diǎn)A的軌跡D的方程為.
(2)解:由
得,,,
設(shè),,則,,
又因?yàn)?,,所以?/p>
因?yàn)椋?/p>
所以直線EF的方程為,
即,
所以直線EF過定點(diǎn),
當(dāng)G為BP的中點(diǎn)時,因?yàn)橛贖,所以,
所以存在定點(diǎn),使為常數(shù).
【知識點(diǎn)】直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)設(shè)點(diǎn),,利用斜率公式結(jié)合已知條件化簡可得出點(diǎn)A的軌跡D的方程;
(2)設(shè),,將拋物線C的方程與曲線D聯(lián)立,列出韋達(dá)定理,求出直線EF的方程并化簡,即可求得直線EF過定點(diǎn),進(jìn)而求出G的坐標(biāo),使為常數(shù).
23.【答案】(1)解:設(shè)橢圓的半焦距為,
因?yàn)闄E圓上的點(diǎn)到的最大距離為3,最小距離為1,
所以,,又,
解得,,,
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(2)解:由(1)可得,
假設(shè)存在點(diǎn),使得,
設(shè),則,
設(shè)橫坐標(biāo)為,
則,
所以,
整理得,①
設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,直線斜率為,斜率為,
故,設(shè)直線的斜率為,
故直線方程為,直線方程為,
將直線和橢圓聯(lián)立
可得,
由韋達(dá)定理可得,解得,
將直線和橢圓聯(lián)立
可得,
由韋達(dá)定理可得,解得,
將橫坐標(biāo)代入①式可得,,
整理得,
化簡得,解得,即,
當(dāng)時,直線的方程為,
代入點(diǎn)可得,即點(diǎn)的坐標(biāo)為,
當(dāng)時,直線的方程為,
代入點(diǎn)可得,即點(diǎn)的坐標(biāo)為,
故點(diǎn)坐標(biāo)為或.
【知識點(diǎn)】直線的斜率;橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;橢圓的簡單性質(zhì);直線與圓錐曲線的綜合問題
【解析】【分析】(1)根據(jù)題意列式求解,進(jìn)而可得結(jié)果;
(2)設(shè)橫坐標(biāo)為,根據(jù)面積關(guān)系分析可得,再證明,設(shè)直線的斜率為,聯(lián)立方程求,代入運(yùn)算求解即可.
24.【答案】(1)解:由橢圓方程可知:,,所以
右焦點(diǎn)坐標(biāo),該橢圓的離心率;
(2)證明:斜率均存在,
設(shè),直線AB方程為,
則,
聯(lián)立,
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