
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
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文檔簡(jiǎn)介
專題51定點(diǎn)問(wèn)題(新高考專用)
2
5
【考點(diǎn)1】直線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題....................................................5
【考點(diǎn)2]其它曲線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題...............................................16
【分層檢測(cè)】...............................................................28
【基礎(chǔ)篇】.................................................................28
【能力篇】.................................................................42
【培優(yōu)篇】.................................................................48
真題自測(cè)
一、解答題
1.(2022?全國(guó)?高考真題)已知橢圓E的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),對(duì)稱軸為x軸、y軸,且過(guò)
A(0,-2),唱-11兩點(diǎn).
⑴求E的方程;
⑵設(shè)過(guò)點(diǎn)尸。,-2)的直線交E于M,N兩點(diǎn),過(guò)M且平行于x軸的直線與線段AB交于點(diǎn)T,
點(diǎn)、H滿足MT=TH.證明:直線"N過(guò)定點(diǎn).
22
2.(202”全國(guó)?高考真題)已知橢圓C的方程為二+斗=1(。>6>0),右焦點(diǎn)為尸(虛,0),
ab
且離心率為逅.
3
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)N是橢圓C上的兩點(diǎn),直線與曲線/+9=62(尤>0)相切.證明:乂,N,
廠三點(diǎn)共線的充要條件是IMN|=V3.
參考答案:
1.(1)21+—=1
43
(2)(0,-2)
【分析】(1)將給定點(diǎn)代入設(shè)出的方程求解即可;
(2)設(shè)出直線方程,與橢圓C的方程聯(lián)立,分情況討論斜率是否存在,即可得解.
【詳解】(1)解:設(shè)橢圓E的方程為加2+?2=1,過(guò)4(0,-2),2(|,-1
4n=1
則<91,解得根=:,幾=2,
14
22
所以橢圓E的方程為:匕+土=1.
43
32
(2)A(0,-2),B(-,-l),所以AB:y+2=§尤,
①若過(guò)點(diǎn)尸(1,-2)的直線斜率不存在,直線%=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)無(wú)一2,過(guò)點(diǎn)(0,-2).
②若過(guò)點(diǎn)尸(L-2)的直線斜率存在,設(shè)履-y-(k+2)=0,M(%%),N(%,%).
2
"_y_(左+2)=0
聯(lián)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+無(wú))4(4+4k-2k2)'
%%=3r+4
口-24k…、
且%%+WX=3左2+J)
y=y3
聯(lián)立2c,可得T(T+3,%),"(3%+6-玉,%).
y=-x-22
3
可求得此時(shí)"M'f=3y*二-
將(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,
顯然成立,
綜上,可得直線HN過(guò)定點(diǎn)(0,-2).
【點(diǎn)睛】求定點(diǎn)、定值問(wèn)題常見(jiàn)的方法有兩種:
①?gòu)奶厥馊胧?,求出定值,再證明這個(gè)值與變量無(wú)關(guān);
②直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算推理的過(guò)程中消去變量,從而得到定值.
2.(1)—+/=1;(2)證明見(jiàn)解析.
3-
【分析】(1)由離心率公式可得0=進(jìn)而可得及,即可得解;
(2)必要性:由三點(diǎn)共線及直線與圓相切可得直線方程,聯(lián)立直線與橢圓方程可證|政V|=6;
充分性:設(shè)直線=,(加<0),由直線與圓相切得病=人?十],聯(lián)立直線與橢圓
方程結(jié)合弦長(zhǎng)公式可得VTTI7.叵£=百,進(jìn)而可得左=±1,即可得解.
【詳解】(1)由題意,橢圓半焦距c=夜且e=£=亞,所以°=力,
a3
^b2=a2-c2=l,所以橢圓方程為《+尸=1;
3'
(2)由(1)得,曲線為尤2+>=i(x>o),
當(dāng)直線MN的斜率不存在時(shí),直線MN:x=l,不合題意;
3
當(dāng)直線肱V的斜率存在時(shí),設(shè)M(冷X),N(%2,%),
必要性:
若M,N,尸三點(diǎn)共線,可設(shè)直線施V:y=Mx-&)即日一y-回=0,
由直線肱V與曲線/+y2=i(x>0)相切可得^1=1,解得及=±1,
>=±卜-@
3y_3
聯(lián)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:設(shè)直線MN:y=fcr+m,(萬(wàn)九<0)即kx-y+m=0,
由直線肱V與曲線無(wú)2+y2=l(x>0)相切可得7^=1,所以■=r+1,
42+1
y=kx+m
2
聯(lián)立x2可得(1+3左2)/+6^7nx+3m2一3=°,
丁'-
6km3療一3
所以玉+超=—l+3k2,X,'X2~l+3k2
22
26km1,3m-3
所以|MN]|=\Jl+k-J(陽(yáng)+xj-4xj-x
21+3左2
1+3公
化簡(jiǎn)得3(如-1)2=0,所以人士1,
k=1k=-l_
所以_或V廠,所以直線MN:y=x—0或y=-冗+0,
m=一四m=yJ2
所以直線MN過(guò)點(diǎn)尸(形,0),M,N,尸三點(diǎn)共線,充分性成立;
所以M,N,尸三點(diǎn)共線的充要條件是|MN|=道.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:
解決本題的關(guān)鍵是直線方程與橢圓方程聯(lián)立及韋達(dá)定理的應(yīng)用,注意運(yùn)算的準(zhǔn)確性是解題的
重中之重.
4
M考點(diǎn)突破
【考點(diǎn)1】直線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題
一、解答題
2
1.(2024,湖南邵陽(yáng)?三模)已知橢圓C:1/+方v=1(。>6>0)的離心率為1右頂點(diǎn)。與C
的上,下頂點(diǎn)所圍成的三角形面積為26.
(1)求C的方程.
(2)不過(guò)點(diǎn)。的動(dòng)直線/與C交于A,3兩點(diǎn),直線QA與。B的斜率之積恒為;.
(i)證明:直線/過(guò)定點(diǎn);
(ii)求—面積的最大值.
2.(2024?陜西?模擬預(yù)測(cè))已知?jiǎng)訄AM經(jīng)過(guò)定點(diǎn)耳(-6,0),1M與圓為:(x-6)2+/=16內(nèi)
切.
(1)求動(dòng)圓圓心M的軌跡C的方程;
⑵設(shè)軌跡C與無(wú)軸從左到右的交點(diǎn)為點(diǎn)42,點(diǎn)尸為軌跡C上異于A,B的動(dòng)點(diǎn),設(shè)直線
交直線x=4于點(diǎn)T,連接AT交軌跡C于點(diǎn)Q直線AP,AQ的斜率分別為七戶,kAQ.
(i)求證:以p,一。為定值;
(ii)設(shè)直線尸。:無(wú)="+〃,證明:直線尸。過(guò)定點(diǎn).
3.(2024?廣東廣州?模擬預(yù)測(cè))已知4(-1,0),3(1,0),平面上有動(dòng)點(diǎn)P,且直線釬的斜率
與直線3P的斜率之積為1.
(1)求動(dòng)點(diǎn)尸的軌跡。的方程.
⑵過(guò)點(diǎn)A的直線與。交于點(diǎn)M在第一象限),過(guò)點(diǎn)8的直線與O交于點(diǎn)N(N在第三
象限),記直線AM,3N的斜率分別為%,k2,且左=4七.試判斷..AAW與二的面積
之比是否為定值,若為定值,請(qǐng)求出該定值;若不為定值,請(qǐng)說(shuō)明理由.
4.(2024?江西宜春?三模)已知以點(diǎn)/為圓心的動(dòng)圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)耳(-3,0),且與圓心為工的圓
(x-3)2+9=12相切,記點(diǎn)M的軌跡為曲線C.
⑴求曲線C的方程;
⑵若動(dòng)直線/與曲線C交于A?,%),3(3,%)兩點(diǎn)(其中弘%>。),點(diǎn)A關(guān)于x軸對(duì)稱的
點(diǎn)為A',且直線54經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(-L,0).
5
(0)求證:直線/過(guò)定點(diǎn);
(0)若IPAI+I尸8|=4上,求直線/的方程.
5.(23-24高二下?福建泉州?期中)已知拋物線C:V=2px(0<p<3),其焦點(diǎn)為廠,點(diǎn)
。向,2力)在拋物線C上,且|。叫=4.
(1)求拋物線C的方程;
⑵。為坐標(biāo)原點(diǎn),A2為拋物線上不同的兩點(diǎn),且。4_LO3,
(i)求證直線A3過(guò)定點(diǎn);
(ii)求VAFO與二ABO面積之和的最小值.
6.(2024?江蘇鹽城?模擬預(yù)測(cè))已知拋物線C:d=2Q(p>0),動(dòng)直線/與拋物線C交于A,
B兩點(diǎn),分別過(guò)點(diǎn)A、點(diǎn)3作拋物線C的切線人和心直線4與x軸交于點(diǎn)直線4與無(wú)軸
交于點(diǎn)N4和4相交于點(diǎn)。.當(dāng)點(diǎn)。為寸,△MNQ的外接圓的面積是47r.
⑴求拋物線C的方程;
3
⑵若直線/的方程是y=x+],點(diǎn)尸是拋物線C上在A,8兩點(diǎn)之間的動(dòng)點(diǎn)(異于點(diǎn)A,B),
求尸4尸2的取值范圍;
⑶設(shè)廠為拋物線C的焦點(diǎn),證明:若|凡2|=]〃叫恒成立,則直線/過(guò)定點(diǎn)
反思提升:
圓錐曲線中定點(diǎn)問(wèn)題的兩種解法
(1)引進(jìn)參數(shù)法:引進(jìn)動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)或動(dòng)線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化
的量與參數(shù)何時(shí)沒(méi)有關(guān)系,找到定點(diǎn).
⑵特殊到一般法:根據(jù)動(dòng)點(diǎn)或動(dòng)線的特殊情況探索出定點(diǎn),再證明該定點(diǎn)與變
量無(wú)關(guān).
參考答案:
(2)⑴證明見(jiàn)解析…)
【分析】(1)根據(jù)橢圓的離心率及三角形面積,列出方程組求解即得.
(2)(i)設(shè)出直線/的方程,與橢圓方程聯(lián)立,利用斜率坐標(biāo)公式,結(jié)合韋達(dá)定理推理即得;
(ii)由(i)的信息,借助三角形面積建立函數(shù)關(guān)系,再求出最大值.
6
1-21C1
【詳解】(1)令橢圓C:二+與=1的半焦距為C,由離心率為:,得上=;,解得
ab2a2
a—2c,b—yc^—c*23=\f3c,
由三角形面積為2括,得ab=,則c=l,a=2,b=邪,
所以C的方程是二+M=1.
43
(2)(i)由(1)知,點(diǎn)。(2,0),設(shè)直線/的方程為x=2y+〃,設(shè)A(X],%),8(孫為),
x=my+n
由消去得:(3m2+4)y2+6mny+3??2—12=0,
3尤2+4y2=12X
6mn3n2-12
則%+%=--9—,y%=——;—
3m2+4123m2+4
%
直線QA與QB的斜率分別為kQA=皆^,kQB
X2-2
于是
k°A"^QB22
(myl+n-2)(my2+〃-2)m^j2+m(n-2)(%+%)+(〃-2)
3萬(wàn)—12
3加2+4
蘇?一—/(〃-〉
26mn+(〃-2『
3m2+4173m2+4
??r~12=-,整理得1+2"_8=0,解得“=-4或〃=2,
4/-16〃+164
當(dāng)〃=2時(shí),直線%=切>+2過(guò)點(diǎn)。,不符合題意,因此〃=—4,
直線/:%4恒過(guò)定點(diǎn)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的面積QAB=-\Q\\yl-y21=
3(Vm2-4)2+163J療-4+、
{m2—4
二景除當(dāng)且僅當(dāng)3E=3'即心土率時(shí)取等號(hào)'
7
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:圓錐曲線中的幾何圖形面積范圍或最值問(wèn)題,可以以直線的斜率、橫(縱)
截距、圖形上動(dòng)點(diǎn)的橫(縱)坐標(biāo)為變量,建立函數(shù)關(guān)系求解作答.
2.嗚+9=1;
(2)(i)證明見(jiàn)解析;(ii)證明見(jiàn)解析.
【分析】(1)根據(jù)給定條件,結(jié)合橢圓的定義求出軌跡C的方程.
(2)(i)設(shè)出點(diǎn)P,Q,T的坐標(biāo),利用斜率坐標(biāo)公式計(jì)算即得;(ii)聯(lián)立直線PQ與軌跡C的
方程,利用韋達(dá)定理結(jié)合(i)的結(jié)論計(jì)算即得.
【詳解】(1)設(shè)動(dòng)圓的半徑為廣,圓B:(x—6)2+/=16的圓心片(相,0),半徑R=4,
顯然點(diǎn)E(-指,0)在圓F?內(nèi),貝(叫卜氏一「=4—|崢
于是|肛|+|血耳|=4>2點(diǎn)=|百巴
因此動(dòng)點(diǎn)M的軌跡C是以弓,F(xiàn)?為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4的橢圓,
長(zhǎng)半軸長(zhǎng)a=2,半焦距c=g,則短半軸長(zhǎng)6二/=1,
所以軌跡C的方程為反+/=1.
4
(2)(i)設(shè)尸(為,%),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機(jī)_必又.+y;=l,即犬=:(4一X;),
玉+26石+23(玉-2)3(%;-4)'
所以1,為定值.
^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________=_____________義______________
人再+2x2+2{tyx+n+2)(Zy2+n+2)+("+2)(%+%)+(〃+2)2
n2-4
?+4n2-4一],解得〃=1,滿足A>。,
2n2-42/〃(〃+2)4/+16〃+16
+(〃+2『
y+4〃+4
因此直線PQ的方程為x=ty+1,
所以直線尸。過(guò)定點(diǎn)(1,0).
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求解直線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題常用方法如下:
①''特殊探路,一般證明J即先通過(guò)特殊情況確定定點(diǎn),再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般
性證明;
②〃一般推理,特殊求解〃:即設(shè)出定點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)題設(shè)條件選擇參數(shù),建立一個(gè)直線系或
曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個(gè)關(guān)于定點(diǎn)坐標(biāo)的方程組,以這個(gè)方程組的解為坐
標(biāo)的點(diǎn)即為所求點(diǎn);
③求證直線過(guò)定點(diǎn)(為,%),常利用直線的點(diǎn)斜式方程y-yQ=k(x-x^或截距式y(tǒng)=kx+b
來(lái)證明.
3.(l)x2-/=l(x^±l)
(2)是,定值為;
【分析】(1)設(shè)P(x,y),根據(jù)題意結(jié)合斜率公式分析運(yùn)算即可;
(2)分析可知kBN-kBM^,設(shè)直線MN和相關(guān)點(diǎn),聯(lián)立方程結(jié)合韋達(dá)定理分析可得直線MN
過(guò)定點(diǎn)進(jìn)而可得面積之比.
【詳解】(1)設(shè)P(x,y),x^+1,
2
由題意可得:Z"?原.=上?上=1^=1,整理得尤2-產(chǎn)=1,
APBPx+lx-lx2-l
故求動(dòng)點(diǎn)p的軌跡方程為X?-y2=i(x豐±1).
(2)由題意可知:-^BM=1,且^AM=41CBN,可得kBN-kBM=~,
9
顯然直線MN的斜率不為0,設(shè)直線MN的方程為尤=叩+/。*±1),M(xi,%),yV(x2,y2),
聯(lián)立方程,;2個(gè):;,消去x得(m2-1)/+2機(jī)少+產(chǎn)一1=0,
2mt
x+%=--r—r
則Wwl,A>O,可得2,
t-1
Im-1
則^BMx2-\項(xiàng)一1(mjj+r-l)(mj2+r-l)4'
整理可得"_4)y%+加(I)?+%)+(I)2=0,
則回二曰一四也』+(.1)2=0,
m2-lm2-lI)
因?yàn)榱?,則/IwO,可得(〃;一4)(r+l)_2mlt+(f_i)=0,
m2—1m2—1
3
整理可得,=-g,
所以直線MN方程為x=my-|,即直線MN過(guò)定點(diǎn)T,g,O)
3232
則|47|=-1+1=],|37|=1+(=(,
此時(shí)SAMN=—yj,SBMN=—-\yM-|,
q一后AT=;為定值.
所以
、BMNBT
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問(wèn)題的基本步驟如下:
<1)設(shè)直線方程,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為(玉,丹),(々,%);
(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于x(或V)的一元二次方程,注意△的判斷;
(3)列出韋達(dá)定理;
(4)將所求問(wèn)題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為西+尤2、%%(或乂+%、%%)的形式;
10
(5)代入韋達(dá)定理求解.
4.(Dy-f=1
(2)(0)證明見(jiàn)解析;(0)x土y+3=0
【分析】(1)根據(jù)動(dòng)圓M與圓尸?相切,由Ilf|-|噌||=26<|百居|=6,利用雙曲線的定
義求解;
22
(2)(團(tuán))設(shè)直線/的方程為冗=玫尸/(顯然/與x軸不平行),與土-乙=1聯(lián)立,由
36
12Hz12
L+L=°求解;(0)由(團(tuán))知,當(dāng)/=一3時(shí),%+%=c2,,X%=c,,>°,然
2m-12m-1
后由|%|+|尸3旨同'|+|尸3=|43|求解.
【詳解】(1)圓(尤-31+)=12的圓心坐標(biāo)為每(3,0),半徑“2石.
動(dòng)圓M與圓F?相切有兩種情況,即內(nèi)切或外切,
所以||岬|一|摩||=2指<|耳耳|=6,
所以點(diǎn)M在以與,罵為焦點(diǎn)的雙曲線上,且該雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng)為2a=2百,2c=6,
所以/二寸—[2=6,
r2v2
所以曲線C的方程是上-2=1.
36
(2)(團(tuán))設(shè)直線/的方程為x=加>+/(顯然/與了軸不平行),
22
與^--匕=1聯(lián)立,(2m2-l)y2+4mty+2r2-6=0,
36
由題意知,|相|〉受,A=16m2t2-(8m2-4)(2?-6)>0,即6/3>0,
2
士士、曰-4mr2t2-6八
由韋達(dá)定理得%+%=丁丁7,%%=c2?
2m-12m-1
因?yàn)辄c(diǎn)A與4關(guān)于1軸對(duì)稱,不妨設(shè)A,8分別在第一、二象限,如圖所示.
%,%_%(m%+,+1)+%(M%+,+1)
即nnI——u
西+1x2+1(myx+/+l)(my2+。+1)
化為2my1%+Q+1)(%+%)=0,
即2〃??二---HQ+1)----——=0,化為一3根=;加,
2m—2m*2-*1
當(dāng)機(jī)變化時(shí),該式恒成立,
所以7=-3,故直線/過(guò)定點(diǎn)(-3,0).
(0)由(回)知,當(dāng),=-3時(shí),%+%=
2m-12m-
^\PA\^\PB\=\PA,\-^\PB\=\A,B\,
=-%2)2+(一%一%)2,
=J(沖?-3-my?+3)2+(%+%了,
2r,12m.12、,12m“r—
m-[(---x)2-4x---]+(---)x2=4.15,
2m2-12m2-12m2-1
化為19m4-24m2+5=0,解得m2=1或m2=—<(舍去),
19
故〃i=±l,
此時(shí)直線/的方程為x土y+3=0.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題(回)的關(guān)鍵是由直線84經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(T,0),結(jié)合點(diǎn)A關(guān)于x軸對(duì)
稱的點(diǎn)為A',得到1PAi=|PA],從而將|PA|+|PB|=4岳,轉(zhuǎn)化為
\PA\+\PB\=\PA'\+\PB|=|A'B\,結(jié)合韋達(dá)定理而得解.
5.(l)y2=4x
(2)(i)證明見(jiàn)解析;(ii)8A/5
【分析】(1)利用焦半徑公式建立方程,解出參數(shù),得到拋物線方程即可.
(2)(i)設(shè)出x=q+t,利用給定條件建立方程求出t=4,最后得到定點(diǎn)即可.
(ii)利用三角形面積公式寫出面積和的解析式,再利用基本不等式求最小值即可.
【詳解】(1)拋物線C:y2=2px(0<p<3),
其焦點(diǎn)為pg。],準(zhǔn)線方程為》=,,
可得尸|=加+5=4,且2"?=12,
解得。=2(另一個(gè)根舍去),m=3,
12
則拋物線的方程為/=4x;
(2)
如圖,設(shè)A3的方程為*=$'+,,A(X],M),8(物%),
[x=sy+tc
聯(lián)立,:,可得/一4sy-4f=0,
[y=4x
則16s2+16/>0,又「=(?%)=產(chǎn),
16
由。4_LOB,可得占%+%/=產(chǎn)-書(shū)=0,解得/=4(另一個(gè)根舍去),
所以直線A3恒過(guò)定點(diǎn)N(4,0);
(ii)由上小問(wèn)可得%%<0,不妨設(shè)必<。,%>。,
則VAFO與ABO面積之和為S=1|y1|-|OF|+1|y1-y2|-|ON|,
=_/M+2(%-%)=2y2_萬(wàn)/22y/-5yiy2=2,20t=8下,
當(dāng)且僅當(dāng)必=-乎,%=2.時(shí),上式取得等號(hào),
則Y4FO與面積之和的最小值為86.
6.(1)x2=2y
27八
⑵二°
⑶證明見(jiàn)解析
【分析】(1)設(shè)△MN0外接圓的半徑為R,ZNMQ=0,由己知可得R=2,在△MN。中
可得tan26=7,設(shè)直線4:y=缶-(,與拋物線方程聯(lián)立根據(jù)直線與曲線只有一個(gè)交點(diǎn)即
13
可求解;
(2)直線/的方程與拋物線方程聯(lián)立可得A,3坐標(biāo),設(shè)P(x,y),-l<x<3,可得P4PB,
TS^(X)=X3-3X-2=(X+1)2(X-2)(-1<X<3),通過(guò)求導(dǎo)判斷函數(shù)的單調(diào)性求最值即可求
解;
(3)設(shè)4BO2,%),由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得4,4的方程,聯(lián)立可得。的坐標(biāo),由
叫=|M2V|得占%=T,設(shè)直線/的方程為廣質(zhì)+6,與f=2y聯(lián)立得%苫2=-26,即可求
解.
貝(1兀尺2=4,R=2,
在△MNQ中有A/Q=^—,=2R=4,MQ=NQ,
2sin6sin。
77
則贏T*sin/、即—kQM=士幣>
設(shè)直線Z[:y=y/lx~^,與x。=2py聯(lián)立得x?-2\/7px+1p=0,
令A(yù)=28p2—28p=0,又p>0,得P=L
所以拋物線方程為-=2y;
3
y—xH—
(2)聯(lián)立2,整理得_?一2苫-3=0,解得x=3或-1,
無(wú)2=2y
不妨設(shè)
設(shè)P(%,y),-l<x<3,貝!jPA=1—l-x,g-y"=3"|-y,
所以尸AJ3=(x+l)(x-3)+1y-;
433
又爐=2>,PAPB=-r----尤2-2*――,-1<<3,
-424%
14
4
r3
設(shè)夕(耳=彳一]/—1vxv3,
則0'(x)=x3-3x-2=(x+l)~(x-2)(-l<x<3),
故0(x)在(-1,2)上單調(diào)遞減,在(2,3)上單調(diào)遞增,
故。(x)min=。(2)=一],而。(—1)="(3)=0,
故尸4尸8的取值范圍是一.,q;
(3)由y=J元2得y'=x,設(shè)4(>i,yi),B(x2,y2^
直線4:y-y=%(%—玉),M=5'即/=百工一],
令y=。,得與=5,同理,4=三,
所以MN=玉戶,
*一百+,
直線4:y=-1與直線4:y=-[兩方程聯(lián)立解得<一2
以
-2
得《安
又尸卜力,由川=[跖v[得]弋上[+二]=[五千
得=-1,
設(shè)直線/的方程為>"與-=2y聯(lián)立得f―2日-2人=0,
則xxx2=-2b,
所以6=;,則直線/過(guò)定點(diǎn)(0,g].
X1+x
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題第三問(wèn)的關(guān)鍵利用導(dǎo)數(shù)得到切線方程,從而求出。2
2
再計(jì)算出占%=-1,再設(shè)直線方程,將其與拋物線聯(lián)立,得到不%=-26,從而解出6值,
得到定點(diǎn)坐標(biāo).
【考點(diǎn)2】其它曲線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題
一、解答題
1.(2024?西藏拉薩?二模)已知拋物線C:x2=2py5>0)上的兩點(diǎn)A,B的橫坐標(biāo)分別為
15
-4,8,|AB|=6石.
(1)求拋物線c的方程;
(2)若過(guò)點(diǎn)Q(0,8)的直線/與拋物線C交于點(diǎn)MN,問(wèn):以MN為直徑的圓是否過(guò)定點(diǎn)?若
過(guò)定點(diǎn),求出這個(gè)定點(diǎn);若不過(guò)定點(diǎn),請(qǐng)說(shuō)明理由.
2.(2024?山東泰安?模擬預(yù)測(cè))已知拋物線E:x2=2py(p>0),焦點(diǎn)為尸,點(diǎn)C(2,l)在石上,
直線/聞》=區(qū)+1(上40)與E相交于兩點(diǎn),過(guò)A2分別向E的準(zhǔn)線/作垂線,垂足分別為
A,%
⑴設(shè)碼庫(kù).E4A,”期的面積分別為席邑,邑,求證:S^=4S2-S3;
(2)若直線AC,分別與/相交于試證明以MN為直徑的圓過(guò)定點(diǎn)P,并求出點(diǎn)尸的
坐標(biāo).
3.(2024?新疆喀什?三模)已知雙曲線£:V—3丁=3的左、右焦點(diǎn)分別為耳,F(xiàn)2,A是直
線/:y=-=x(其中〃是實(shí)半軸長(zhǎng),。是半焦距)上不同于原點(diǎn)。的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),斜率為匕的
a
直線4月與雙曲線E交于N兩點(diǎn),斜率為網(wǎng)的直線AE與雙曲線E交于P,。兩點(diǎn).
11
(1)求丁+廠的值;
⑵若直線OM,ON,OP,。。的斜率分別為kOM,G,kop,女°。,問(wèn)是否存在點(diǎn)A,滿
足自M+%ON++%OQ=。,若存在,求出A點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,說(shuō)明理由.
22
4.(2024?福建泉州?模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線C:斗-A=l(。>0,b>0)的實(shí)軸長(zhǎng)為2,離心率
ab
為2,右焦點(diǎn)為F,P為C上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),
(1)若點(diǎn)P在雙曲線C右支上,在無(wú)軸的負(fù)半軸上是否存在定點(diǎn)M.使得=
若存在,求出點(diǎn)”的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(2)過(guò)尸作圓(?:/+/=;的兩條切線4、4,若切線卜4分別與C相交于另外的兩點(diǎn)E、G,
證明:E、。、G三點(diǎn)共線.
221
5.(2024?福建福州?模擬預(yù)測(cè))已知橢圓卬云+齊=1伍”>0)的離心率為-,且過(guò)點(diǎn)(2,0).
(1)求W的方程;
(2)直線X-沖+1=0("?W0)交W于A2兩點(diǎn).
16
(i)點(diǎn)A關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為C,直線BC的斜率為后,證明:上為定值;
m
(ii)若W上存在點(diǎn)尸使得AP,PB在AB上的投影向量相等,且」PLB的重心在V軸上,求直
線AB的方程.
22
6.(2024?天津和平?二模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓1r+%=l(a>b>0)的右焦點(diǎn)為
點(diǎn)、F,橢圓上頂點(diǎn)為點(diǎn)a,右頂點(diǎn)為點(diǎn)8,且滿足
(1)求橢圓的離心率;
(2)是否存在過(guò)原點(diǎn)。的直線/,使得直線/與橢圓在第三象限的交點(diǎn)為點(diǎn)C,且與直線AF
交于點(diǎn)D,滿足3Gl陽(yáng)|=2|cqsin/£)O3,若存在,求出直線/的方程,若不存在,請(qǐng)說(shuō)
明理由.
參考答案:
1.(l)x2=8y
⑵過(guò)定點(diǎn),定點(diǎn)為原點(diǎn)
【分析】(1)設(shè)出兩點(diǎn),運(yùn)用兩點(diǎn)間距離公式構(gòu)造方程求解即可;
(2)過(guò)點(diǎn)。(0,8)的直線/的方程為y=Ax+8,直線0MoN的斜率分別為心”,心可.聯(lián)立拋
物線,運(yùn)用韋達(dá)定理,得到/”京.=-1,則OMLON,即可證明.
【詳解】(1)因?yàn)辄c(diǎn)42的橫坐標(biāo)分別為T8,所以4卜4,皆,?8,£),
貝1J|AB卜1(-4-8)2+|^--—=6A/5,解得P=4,
所以拋物線C的方程為無(wú)z=8%
(2)由題意,知直線/的斜率存在,設(shè)/&,%)小(%,%),過(guò)點(diǎn)Q(。,8)的直線/的方程為
y=kx+8,直線OM,ON的斜率分別為生”,無(wú)w.
當(dāng)%=0時(shí),Af(―8,8),N(8,8),
因?yàn)?心N=T,所以以"N為直徑的圓過(guò)原點(diǎn)。.
17
以下證明當(dāng)上wo時(shí),以MN為直徑的圓過(guò)原點(diǎn)O.
[%2=8
由《,消去V,得尤2—8日-64=0,A>0,
[y="+8
由根與系數(shù)的關(guān)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O(shè)MLON,所以以MN為直徑的圓過(guò)原點(diǎn)0.
綜上,以為直徑的圓過(guò)原點(diǎn)。.
2.①證明見(jiàn)解析
(2)證明見(jiàn)解析,尸(0,1)和尸(0,-3)
【分析】(1)將點(diǎn)C(2,D代入得拋物線方程為V=4y,設(shè)(4T),&(龍2,-1),
聯(lián)立直線與拋物線方程,韋達(dá)定理,然后用坐標(biāo)表示三個(gè)三角形的面積,化簡(jiǎn)即可證明.
(2)先求出直線AC的方程,令>=-1得點(diǎn)”的坐標(biāo),同理得點(diǎn)N的坐標(biāo),從而求出以MN
為直徑的圓,令x=0得圓恒過(guò)的定點(diǎn).
【詳解】(1)將。(2,1)代入/=2外(0>0),得。=2,所以拋物線方程為-=4y,
由題意知?(0,1),設(shè)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內(nèi),(、2+1)同(%+1)(%+1)1無(wú)£(何+2)(5+2)|xW
18
2
4[(X1+X2)-4V2]4(161+16)即$2=4S$
二[小々+2g+々)+4張司一4(H+8作+丁「23-
看-1
(2)直線AC的斜率%JT_4__%+2,
ACXl-2Xl-24
故直線AC的方程為>-1='](>2),令y=T,得x=2一.,
所以點(diǎn)〃的坐標(biāo)為(2——^-,-11同理,點(diǎn)N的坐標(biāo)為(2--^-,-1
1%+2JI%+2J
1QO
設(shè)線段跖V的中點(diǎn)為(尤0,-1),則%=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+馬)2-4為尤28m6r+164?、1
,犬2+2(玉+X2)+4|8閡岡
所以以MN為直徑的圓為卜+gj
449
即“+1工+產(chǎn)+(y+D令x=0得y=l或y=-3,
故以MN為直徑的圓過(guò)定點(diǎn)(0,1)和(0,-3),
64
⑵存在,A或
A555
【分析】(1)設(shè)利用斜率公式求解;
(2)設(shè)知(%,%),N(孫%),*£,%),Q(4%),直線方程為丫=乂》+2),與雙曲線方程
19
_,2k2k11
聯(lián)U,結(jié)t合A韋達(dá)定理得到自M+k0N=d心2干},kOP+k0Q=T7T.77結(jié)合7+廠=-3求解.
/1/vjI1/1/VQ-?1K‘?K-)
【詳解】(1)由題可得雙曲線氏—
3
則/=3,Z?2=1,c2=/+5?=4,.,.c=2,
回左、右焦點(diǎn)分別為耳(-2,0),耳(2,0),直線/的方程為:y=-jx
設(shè)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)設(shè)"(石,yJ,N(X2,%),P(忍,%),。(%4乂),如圖,
直線入片方程為y=《(x+2),
代入雙曲線方程可得:(1-3k;)x2-l2片尤一12好一3=0,
匕…126-12將一3
所以玉+%="——77,則nl%1%2=
13左]1-36‘
則—&=
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_
團(tuán)K+左2=?;騥k=-
x24
若匕+左2=。.無(wú)解,舍去.
%=-!,
回左*2=—“解得"1=—W,%2=1,或勺=1,
171
若勺=—7,攵2=1,由A在直線AK上可得,—§/=—z('+2),
0?=1此時(shí)4V1
12
若尤=1,勾=啖,由A在直線A耳上可得,一?"+2,
EU=_g止匕時(shí)A
OM
7兩足%+k0N+k0p+k0Q=0.
4.(1)
存在,M(-l,0).
(2)
證明見(jiàn)解析.
【分析】(1)先求出雙曲線的方程,將角度關(guān)系轉(zhuǎn)化為直線的斜率關(guān)系,從而列出不等式,
斜率不存在的情況單獨(dú)討論,即可求出M點(diǎn)的坐標(biāo).
(2)先根據(jù)尸點(diǎn)的位置判斷能否作出切線,再將切線分為斜率存在和不存在兩種情況討論,
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